DE102017112156B4 - Method and device for detecting an object position relative to antenna arrays of an electronic communication device - Google Patents

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Abstract

Verfahren, umfassend:das Bestimmen einer ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten für mindestens ein Paar einer Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) eines elektronischen Kommunikationsgeräts (100), wobei jeder gegenseitige Kopplungswert einen Wirkungsgrad einer gegenseitigen Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) zwischen einem Antennenelement (604-611) eines ersten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) eines Paares von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) und einem Antennenelement (604-611) eines zweiten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) des Paares von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) angibt;das Bestimmen einer Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) basierend auf der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten und:das Betreiben eines basierend auf der Objektposition abgeschatteten Antennenelements (604-611) eines ersten der Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) und eines basierend auf der Objektposition abgeschatteten Antennenelements (604-611) eines zweiten der Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) für eine gegenseitige Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640);das Betreiben eines basierend auf der Objektposition nichtabgeschatteten ersten Subarrays des ersten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) für Kommunikationsübertragung; unddas Deaktivieren eines basierend auf der Objektposition abgeschatteten zweiten Subarrays des zweiten Antennenarrays (104, 106, 108, 110).A method comprising:determining a first group of mutual coupling values for at least one pair of a plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) of an electronic communication device (100), each mutual coupling value representing an efficiency of a mutual coupling transfer (634, 636, 638, 640) between an antenna element (604-611) of a first antenna array (104, 106, 108, 110) of a pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110) and an antenna element (604-611) of a second antenna array (104, 106, 108, 110) of the pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110);determining an object position relative to the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) based on the first set of mutual coupling values and:operating an antenna element (604-611) of a first of the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) shaded based on the object position and an antenna element (604-611) of a second of the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) shaded based on the object position for mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640);operating a first subarray of the first antenna array (104, 106, 108, 110) for communication transmission; anddeactivating a second subarray of the second antenna array (104, 106, 108, 110) shadowed based on the object position.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF INVENTION

Vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Erfassung einer Objektposition und insbesondere die Bestimmung von gegenseitigen Kopplungswerten mindestens eines Paares von Antennenarrays eines elektronischen Kommunikationsgeräts, um eine Objektposition relativ zu den Antennenarrays zu erfassen.The present invention relates generally to detecting an object position and, more particularly, to determining mutual coupling values of at least one pair of antenna arrays of an electronic communication device in order to detect an object position relative to the antenna arrays.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Der Mobilfunk der fünften Generation („5G“) ist abhängig von Millimeterwellenfrequenzen (z.B. >24 GHz). Um einen Antennengewinn zu realisieren, der ausreicht, um eine zuverlässige Kommunikationsverbindung mit beispielsweise einer Basisstation aufrecht zu erhalten, benötigen elektronische Kommunikationsgeräte wahrscheinlich eine sehr viel größere Anzahl von Antennenelementen, die für eine Diversität und für Multiple Input Multiple Output (MIMO)-Anwendungen (MIMO = Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen) in den verschiedenen Bereichen des elektronischen Kommunikationsgeräts positioniert sind. Eine Sorge bei Kommunikationen auf Millimeterwellenfrequenzen ist, dass menschliches Gewebe wie zum Beispiel die Haut, die Knochen, die Muskeln und Fett sehr verlustreich sind. Die Absorption durch die Hand zum Beispiel kann die Spitzenverstärkung eines Millimeterwellen-Antennenarray um 12 dB reduzieren, wenn die Hand etwa 5 Millimeter von dem Antennenarray entfernt ist. Dementsprechend können Energieeinsparungen realisiert werden, wenn Antennenarrays, die durch verlustreiche Objekte blockiert werden, nicht für Hochleistungskommunikation verwendet werden. Hinzu kommt, dass manche Regulierungsstellen eine Begrenzung des Kontakts des menschlichen Körpers mit Hochfrequenzenergie („RF“-Energie) fordern.Fifth generation cellular communications (“5G”) are dependent on millimeter wave frequencies (e.g. >24 GHz). To achieve antenna gain sufficient to maintain a reliable communication link with, for example, a base station, electronic communication devices will likely require a much larger number of antenna elements positioned in different areas of the electronic communication device for diversity and multiple input multiple output (MIMO) applications. One concern with communications at millimeter wave frequencies is that human tissues such as skin, bone, muscle, and fat are very lossy. For example, absorption by the hand can reduce the peak gain of a millimeter wave antenna array by 12 dB when the hand is about 5 millimeters from the antenna array. Accordingly, energy savings can be realized if antenna arrays blocked by lossy objects are not used for high power communications. In addition, some regulatory bodies require limits on the human body's exposure to radio frequency ("RF") energy.

Üblicherweise hat man verschiedene Sensoren wie kapazitive Sensoren, Berührungssensoren und Infrarot-Näherungssensoren (Top Hat-Näherungssensoren) für die Erfassung der Hand verwendet, um Antennenelemente zu vermeiden, die blockiert werden. Jedoch wäre die Anzahl von Sensoren, die aufgrund der für eine Kommunikation auf MillimeterwellenFrequenzen benötigten größeren Anzahl von Antennenelementen für eine genaue Handerfassung notwendig wäre, vom Gesichtspunkt der Steuerung, Handhabung, des Stromverbrauchs und der Kosten nicht sinnvoll.Traditionally, various sensors such as capacitive sensors, touch sensors and infrared proximity sensors (top hat proximity sensors) have been used for hand detection to avoid antenna elements being blocked. However, the number of sensors required for accurate hand detection due to the larger number of antenna elements required for communication at millimeter wave frequencies would not be practical from the point of view of control, handling, power consumption and cost.

Die US 2014 / 0 128 032 A1 offenbart ein elektronisches Mobilgerät mit einer Mehrzahl von Antennen und einem Näherungssensor zum Erfassen einer Umgebung des Mobilgeräts, wobei die Antennen in Abhängigkeit der erfassten Umgebung eingestellt werden.The US 2014 / 0 128 032 A1 discloses an electronic mobile device with a plurality of antennas and a proximity sensor for detecting an environment of the mobile device, wherein the antennas are adjusted depending on the detected environment.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die anliegenden Zeichnungsfiguren, in denen identische oder funktionsgleiche Elemente durchgehend mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, sind Teil der vorliegenden Beschreibung und zeigen Ausführungsformen gemäß den anliegenden Ansprüchen.

  • 1 zeigt ein elektronisches Kommunikationsgerät gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm eines elektronischen Kommunikationsgeräts mit Komponenten, die gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert sind;
  • 3 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Objektposition gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 4 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Bestimmen von gegenseitigen Kopplungswerten gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 5 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Objektposition gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 6 zeigt ein elektronisches Kommunikationsgerät mit Antennenarrays, die Antennenelemente enthalten, die bei der Bestimmung von gegenseitigen Kopplungswerten verwendet werden, gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 7 zeigt ein elektronisches Kommunikationsgerät mit Antennenarrays, die Antennenelemente enthalten, die bei der Bestimmung von gegenseitigen Kopplungswerten verwendet werden, gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 8 zeigt ein elektronisches Kommunikationsgerät mit Antennenarrays, die Antennenelemente enthalten, die bei der Bestimmung von gegenseitigen Kopplungswerten verwendet werden, gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 9 zeigt ein elektronisches Kommunikationsgerät mit Antennenarrays, die Antennenelemente enthalten, die bei der Bestimmung von gegenseitigen Kopplungswerten verwendet werden, gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 10 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 11 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 12 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 13 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 14 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 15 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 16 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Objektposition gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 17 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Objektposition gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 18 zeigt eine Konfiguration von Antennenarrays für ein elektronisches Kommunikationsgerät gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 19 zeigt eine Konfiguration von Antennenarrays für ein elektronisches Kommunikationsgerät gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 20 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb von Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 21 zeigt eine Konfiguration von Antennenelementen innerhalb von Antennenarrays gemäß einigen Ausführungsformen;
  • 22 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Objektposition gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 23 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Objektposition gemäß einigen Ausführungsformen.
The accompanying drawing figures, in which identical or functionally equivalent elements are identified throughout with the same reference numerals, are part of the present description and show embodiments according to the appended claims.
  • 1 shows an electronic communication device according to some embodiments;
  • 2 shows a block diagram of an electronic communications device with components configured according to some embodiments;
  • 3 shows a logic flow diagram illustrating a method for determining an object position according to some embodiments;
  • 4 shows a logic flow diagram illustrating a method for determining mutual coupling values according to some embodiments;
  • 5 shows a logic flow diagram illustrating a method for determining an object position according to some embodiments;
  • 6 shows an electronic communications device with antenna arrays including antenna elements used in determining mutual coupling values, according to some embodiments;
  • 7 shows an electronic communications device with antenna arrays including antenna elements used in determining mutual coupling values, according to some embodiments;
  • 8th shows an electronic communications device with antenna arrays including antenna elements used in determining mutual coupling values, according to some embodiments;
  • 9 shows an electronic communications device with antenna arrays including antenna elements used in determining mutual coupling values, according to some embodiments;
  • 10 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 11 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 12 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 13 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 14 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 15 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 16 shows a logic flow diagram illustrating a method for determining an object position according to some embodiments;
  • 17 shows a logic flow diagram illustrating a method for determining an object position according to some embodiments;
  • 18 shows a configuration of antenna arrays for an electronic communications device, according to some embodiments;
  • 19 shows a configuration of antenna arrays for an electronic communications device, according to some embodiments;
  • 20 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 21 shows a configuration of antenna elements within antenna arrays according to some embodiments;
  • 22 shows a logic flow diagram illustrating a method for determining an object position according to some embodiments.
  • 23 shows a logic flow diagram illustrating a method for determining an object position according to some embodiments.

Der Fachmann wird erkennen, dass Elemente in den Figuren einfach und übersichtlich und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt sind. So können zum Beispiel manche Elemente gegenüber anderen Elementen übertrieben dargestellt sein, wodurch die Ausführungsformen gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung besser verständlich sein sollen. Ferner erfordern weder die Beschreibung noch die Zeichnungen unbedingt die Reihenfolge, in der sie dargestellt sind. Bestimmte Aktionen und/oder Schritte sind gegebenenfalls in einer bestimmten Reihenfolge, in der sie stattfinden, beschrieben und dargestellt. Gleichwohl wird der Fachmann erkennen, dass diese spezielle Reihenfolge nicht tatsächlich erforderlich ist.Those skilled in the art will appreciate that elements in the figures are shown simply and clearly and are not necessarily to scale. For example, some elements may be exaggerated relative to other elements in order to facilitate understanding of embodiments in accordance with the teachings of the present invention. Furthermore, neither the description nor the drawings necessarily require the order in which they are presented. Certain actions and/or steps may be described and illustrated in a particular order in which they occur. However, those skilled in the art will appreciate that this particular order is not actually required.

Komponenten von Vorrichtungen, Geräten und/oder Verfahren sind in den Zeichnungen gegebenenfalls durch übliche Symbole gekennzeichnet, wobei jedoch nur diejenigen spezifischen Details gezeigt sind, die wesentlich sind, um die Ausführungsformen gemäß den vorliegenden Lehren der Erfindung zu verstehen und um die Beschreibung nicht mit Details zu überladen, die sich dem Fachmann auf der Basis der vorliegenden Beschreibung ohne weiteres erschließen.Components of devices, apparatus and/or methods are identified in the drawings by conventional symbols where appropriate, but only those specific details are shown which are essential to understanding the embodiments according to the present teachings of the invention and in order not to overload the description with details which would be readily apparent to those skilled in the art on the basis of the present description.

DETAILBESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Entsprechend den vorliegend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen betrifft die Erfindung ein elektronisches Kommunikationsgerät und Verfahren zum Bestimmen einer Objektposition relativ zu einer Mehrzahl von Antennenelementen, die in dem elektronischen Kommunikationsgerät enthalten sind. Das Bestimmen einer Objektposition basiert auf dem Bestimmen von gegenseitigen Kopplungswerten („MCVs“ = engl. mutual coupling values) für Paare von Antennenarrays. Die Nähe eines Objekts zu einem Antennenarray betrifft generell einen oder mehrere MCVs für ein oder mehrere Paare von Antennenarrays. Ein Objekt kann ein Objekt sein, das die Übertragungen stört oder beeinträchtigt. Ein MCV ist ein quantitatives Signalstärkenmaß oder gibt genauer gesagt an, wie viel von einem Signal, das von einem Sendeantennenelement gesendet wird, von einem Empfangsantennenelement empfangen wird. Ein MCV kann also eine Wirksamkeit eines Signals angeben, das zwischen Antennenelementen eines Paares von Antennenarrays übertragen wird, vorliegend auch als Übertragung bezeichnet.According to the various embodiments described herein, the invention relates to an electronic communication device and methods for determining an object position relative to a plurality of antenna elements included in the electronic communication device. Determining an object position is based on determining mutual coupling values (“MCVs”) for pairs of antenna arrays. The proximity of an object to an antenna array generally relates to one or more MCVs for one or more pairs of antenna arrays. An object can be an object that interferes with or impairs transmissions. An MCV is a quantitative signal strength measure or, more precisely, indicates how much of a signal transmitted by a transmitting antenna element is received by a receiving antenna element. An MCV can thus indicate an effectiveness of a signal transmitted between antenna elements of a pair of antenna arrays, also referred to herein as transmission.

MCVs können bestimmt werden, indem Übertragungen mit niedriger Leistung zwischen Antennenelementen von Antennenarrays verwendet werden, um eine gegenseitige Kopplung zwischen den Antennenelementen zu erleichtern. Solche Übertragungen zwischen geräteinternen Antennenelementen eines elektronischen Kommunikationsgeräts werden vorliegend als Übertragungen mit „gegenseitiger Kopplung“ bezeichnet. Der Begriff gegenseitige Kopplung beschreibt zum Beispiel elektromagnetische Energie, die als Folge elektromagnetischer Energie, die durch ein Antennenelement eines weiteren Antennenarray gesendet oder übertragen wurde, von einem Antennenelement eines Antennenarray absorbiert oder empfangen wird. In einer Ausführungsform umfassen Übertragungen mit niedriger Leistung Übertragungen bei Leistungspegeln von -20 dBm und niedriger. Gemäß einem Beispiel wird die Übertragung mit niedriger Leistung ermöglicht, indem eine Nahbereichskommunikationstechnik wie beispielsweise die Nahfeldkommunikation (NFC = engl. near-field communication) angewendet wird. Alternativ können leistungsstärkere Übertragungen verwendet werden, um einige oder alle MCVs zu bestimmen.MCVs may be determined by using low power transmissions between antenna elements of antenna arrays to facilitate mutual coupling between the antenna elements. Such transmissions between intra-device antenna elements of an electronic communication device are referred to herein as "mutual coupling" transmissions. The term mutual coupling describes, for example, electromagnetic energy absorbed or received by an antenna element of an antenna array as a result of electromagnetic energy transmitted or transmitted by an antenna element of another antenna array. In one embodiment, low power transmissions include transmissions at power levels of -20 dBm and lower. According to one example, low power transmission is enabled by applying a short-range communication technique such as near-field communication (NFC). Alternatively, higher power transmissions may be used to determine some or all of the MCVs.

In einer speziellen Ausführungsform, die hier beschrieben wird, werden die MCVs mittels Niedrigleistungsübertragungen bestimmt. Jedoch werden Hochleistungsübertragungen, z.B. mit Leistungspegeln von 0 dBm (1 mW) oder höher für „Kommunikations“-Übertragungen verwendet. Kommunikationsübertragungen werden zum Kommunizieren von Informationen, z.B. von Daten und/oder Steuerinformationen, an externe Geräte wie externe elektronische Kommunikationsgeräte und Basisstationen verwendet.In a specific embodiment described herein, the MCVs are determined using low power transmissions. However, high power transmissions, e.g., with power levels of 0 dBm (1 mW) or higher, are used for "communication" transmissions. Communication transmissions are used to communicate information, e.g., data and/or control information, to external devices such as external electronic communication devices and base stations.

Für die beschriebenen Ausführungsformen sind die MCVs, die bestimmt werden, Streuparameter, die vorliegend als S-Parameter bezeichnet werden. S-Parameter beschreiben ein Eingangs-Ausgangs-Verhältnis zwischen Ports oder Anschlüssen in einem elektrischen System, wobei ein Port ist, wo eine Spannung oder ein Strom geliefert werden können. Insbesondere repräsentieren S-Parameter Leistung, die zwischen einem Paar von Ports, z.B. einem Paar von Antennenelementen, übertragen wird und anhand von Leistungspegelmessungen bestimmt werden kann. Für zwei Ports, z.B. N und M, gibt SNM allgemein Leistung an, die von Port M zu Port N übertragen wird. Dementsprechend gibt S12 für die Ports 1 und 2 die von Port 2 zu Port 1 übertragene Leistung an, und S21 gibt die von Port 1 zu Port 2 übertragene Leistung an.For the described embodiments, the MCVs that are determined are scattering parameters, referred to herein as S-parameters. S-parameters describe an input-output relationship between ports or terminals in an electrical system, where a port is where a voltage or current can be supplied. In particular, S-parameters represent power transferred between a pair of ports, e.g., a pair of antenna elements, and can be determined from power level measurements. For two ports, e.g., N and M, S NM generally indicates power transferred from port M to port N. Accordingly, for ports 1 and 2, S 12 indicates power transferred from port 2 to port 1, and S 21 indicates power transferred from port 1 to port 2.

Wenngleich S-Parameter bei jeder Frequenz anwendbar sind, werden sie bei den beschriebenen Berechnungen verwendet, da Signalleistung einfacher quantifizierbar ist als Ströme oder Spannungen für elektronische Kommunikationsgeräte, die bei RF arbeiten. Jedoch können in anderen Ausführungsformen andere Arten von MCVs verwendet werden, unter anderem Y-Parameter, Z-Parameter, T-Parameter oder ABCD-Parameter, ohne Beschränkung hierauf. Einige davon können in S-Parameter konvertiert werden.Although S-parameters are applicable at any frequency, they are used in the calculations described because signal power is more easily quantified than currents or voltages for electronic communication devices operating at RF. However, in other embodiments, other types of MCVs may be used, including, but not limited to, Y-parameters, Z-parameters, T-parameters, or ABCD parameters. Some of these may be converted to S-parameters.

1 zeigt ein elektronisches Kommunikationsgerät (oder einfach Gerät) 100, das als tragbares Smartphone dargestellt ist und auf das bei der Beschreibung der enthaltenen Ausführungsformen Bezug genommen wird. Auch wenn ein Smartphone dargestellt ist, kann das Gerät 100 tragbare Geräte eines anderen Typs darstellen, zum Beispiel ein Zelltelefon, ein Phablet, ein Tablet, einen persönlichen digitalen Assistenten, ein Mobiltelefon, einen Mediaplayer, ein Laptop oder ein tragbares Gerät einer anderen Art, das gemäß den beschriebenen Ausführungsformen eine Objektposition mittels MCVs erfassen kann. Das Smartphone 100 hat ein Display 102 und vier Antennenarrays 104, 106, 108, 110, die in der Nähe der vier Ecken des Smartphone 100 liegen. Jedoch können andere Ausführungsformen des Smartphone 100 mehr oder weniger Antennenarrays in verschiedenen räumlichen Konfigurationen aufweisen. Darüber hinaus können sich die Antennenarrays 104, 106, 108, 110 in dem Gehäuse des Smartphone 100 befinden, können in diesem eingebettet oder auf diesem platziert sein. 1 shows an electronic communications device (or simply device) 100, which is illustrated as a portable smartphone, and which will be referred to in describing the included embodiments. Although a smartphone is illustrated, the device 100 may represent other types of portable devices, for example, a cell phone, a phablet, a tablet, a personal digital assistant, a mobile phone, a media player, a laptop, or any other type of portable device that can detect object position using MCVs in accordance with the described embodiments. The smartphone 100 has a display 102 and four antenna arrays 104, 106, 108, 110 located near the four corners of the smartphone 100. However, other embodiments of the smartphone 100 may have more or fewer antenna arrays in various spatial configurations. Furthermore, the antenna arrays 104, 106, 108, 110 may be located in the housing of the smartphone 100, may be embedded in it, or may be placed on it.

2 zeigt ein Blockdiagramm eines elektronischen Kommunikationsgeräts 200, das ausgebildet ist zum Bestimmen einer Objektposition relativ zu einer Mehrzahl von Antennenarrays, basierend auf einer Gruppe von einem oder mehreren MCVs. In den beschriebenen Ausführungsformen wird als Gerät 200 ein Smartphone 100 gewählt. Das Gerät 200 enthält einen Prozessor 202, eine Mehrzahl von Antennenarrays 220, eine Mehrzahl von Schaltelementen 222, einen Speicher 224, eine oder mehrere Sender-Empfänger-Komponenten 226, Eingabe- und Ausgabekomponenten 228 und eine Stromversorgung 230. Hardwarekomponenten 202, 220, 222, 224, 226, 228 und 230 sind durch interne Kommunikationsverbindungen 232 wie einen Kommunikationsbus wirkverbunden. 2 shows a block diagram of an electronic communication device 200 that is designed to determine an object position relative to a plurality of antenna arrays based on a group of one or more MCVs. In the described embodiments, a smartphone 100 is chosen as the device 200. The device 200 includes a processor 202, a plurality of antenna arrays 220, a plurality of switching elements 222, a memory 224, one or more transceiver components 226, input and output components 228, and a power supply 230. Hardware components 202, 220, 222, 224, 226, 228, and 230 are operatively connected by internal communication connections 232 such as a communication bus.

Zur einfacheren Darstellung ist eine begrenzte Anzahl von Komponenten 202, 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232 in dem Gerät 200 gezeigt. Andere Ausführungsformen können eine mehr oder weniger große Anzahl von Komponenten 202, 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232 in dem Gerät 200 enthalten. Außerdem wurden im Hinblick auf eine übersichtliche Beschreibung weitere Komponenten, die für eine kommerzielle Ausführung des Geräts 200 benötigt werden, aus 2 weggelassen.For ease of illustration, a limited number of components 202, 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232 are shown in the device 200. Other embodiments may include a greater or lesser number of components 202, 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232 in the device 200. In addition, for the sake of clarity of description, other components required for a commercial implementation of the device 200 have been omitted from 2 omitted.

Der Prozessor 202 ist allgemein mit Funktionen gemäß den Ausführungsformen konfiguriert, die vorliegend mit Bezug auf die verbleibenden Figuren beschrieben werden. Solche Funktionen werden durch die andere in 2 gezeigte Hardware unterstützt, umfassend die Gerätekomponenten 220, 222, 224, 226, 228 und 230. Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe „konfiguriert“, „ausgelegt“, „wirksam“ oder „geeignet“ sollen zum Ausdruck bringen, dass genannte Komponenten durch ein oder mehrere Hardwareelement implementiert sind, zum Beispiel durch einen oder mehrere in Wirkverbindung stehende Verarbeitungskerne, Speicherelemente und Schnittstellen, die mit Software und/oder Firmware programmiert sein können oder nicht, als Mittel für die Implementierung der gewünschten Funktionen der genannten Komponenten.The processor 202 is generally configured with functions in accordance with the embodiments described herein with reference to the remaining figures. Such functions are provided by the other 2 shown hardware, including device components 220, 222, 224, 226, 228, and 230. As used in this description, the terms "configured,""designed,""operable," or "suitable" are intended to mean that said components are implemented by one or more hardware elements, such as one or more operatively connected processing cores, memory elements, and interfaces, which may or may not be programmed with software and/or firmware, as a means for implementing the desired functions of said components.

Der Prozessor 202 enthält arithmetisch-logische und Steuerschaltungen zum Durchführen der digitalen Verarbeitung - ganz oder teilweise - für das Gerät 200, um eine Objektposition relativ zu den Antennenarrays 220 basierend auf einer Gruppe von MCVs zu bestimmen. In einigen Fällen bestimmt der Prozessor 202 basierend auf der erfassten Objektposition auch, wie die Antennenarrays 220 zu konfigurieren sind. In einer Ausführungsform stellt der Prozessor 202 einen primären Mikroprozessor des Geräts 200 dar, der auch als zentrale Verarbeitungseinheit („CPU“ = engl. central processing unit) bezeichnet wird. Zum Beispiel kann der Prozessor 202 einen Anwendungsprozessor des Smartphone 100 darstellen. In einer weiteren Ausführungsform ist der Prozessor 202 ein Hilfsprozessor, getrennt von der CPU, wobei der Hilfsprozessor eigens dafür vorgesehen ist, ganz oder teilweise die Verarbeitungskapazität zu schaffen, die für die Komponenten des Geräts 200 benötigt wird, damit diese zumindest einen Teil ihrer vorgesehenen Funktionen ausführen können.The processor 202 includes arithmetic logic and control circuitry for performing digital processing, in whole or in part, for the device 200 to determine an object position relative to the antenna arrays 220 based on a group of MCVs. In some cases, the processor 202 also determines how to configure the antenna arrays 220 based on the detected object position. In one embodiment, the processor 202 represents a primary microprocessor of the device 200, also referred to as a central processing unit (“CPU”). For example, the processor 202 may represent an application processor of the smartphone 100. In another embodiment, the processor 202 is an auxiliary processor separate from the CPU, where the auxiliary processor is dedicated to providing, in whole or in part, the processing capacity required for the components of the device 200 to perform at least some of their intended functions.

Zum Beispiel kann der Prozessor 202 durch die Ausführung von Algorithmen konfiguriert werden, die mit einem oder mehreren der Verfahren übereinstimmen, die durch die logischen Flussdiagramme in den 3, 4, 5, 16, 17, 22 und 23 und deren zugehörige Beschreibung dargestellt sind. Allgemein ist der Prozessor 202 mit mehreren der Antennenarrays 220 wirkverbunden und bestimmt anhand von gegenseitigen Kopplungsübertragungen zwischen einem oder mehreren Paaren der mehreren Antennenarrays 220 eine Gruppe von MCVs. Jeder MCV gibt den Wirkungsgrad einer gegenseitigen Kopplungsübertragung zwischen einem Antennenelement eines ersten Antennenarrays eines Paares von Antennenarrays und einem Antennenelement eines zweiten Antennenarrays des Paares von Antennenarrays an. Der Prozessor bestimmt auch die Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays 220 basierend auf der Gruppe von MCVs.For example, the processor 202 may be configured to execute algorithms consistent with one or more of the methods described by the logic flow diagrams in the 3 , 4 , 5 , 16 , 17 , 22 and 23 and their associated description. In general, the processor 202 is operatively connected to a plurality of the antenna arrays 220 and determines a group of MCVs based on mutual coupling transfers between one or more pairs of the plurality of antenna arrays 220. Each MCV indicates the efficiency of a mutual coupling transfer between an antenna element of a first antenna array of a pair of antenna arrays and an antenna element of a second antenna array of the pair of antenna arrays. The processor also determines the object position relative to the plurality of antenna arrays 220 based on the group of MCVs.

In einigen Fällen bestimmt der Prozessor 202, welche Antennenarrays und/oder Antennenelemente kommunizieren, indem sie für eine gegenseitige Kopplung in dem Gerät 100 Niedrigleistungsübertragungen verwenden. Insbesondere kann der Prozessor 202 basierend auf den Ergebnissen der gegenseitigen Kopplung und einer resultierenden Bestimmung bzw. Ermittlung, welche Antennenarrays, Antennen-Subarrays und/oder Antennenelemente blockiert oder abgeschattet sind, dynamisch bestimmen, ob und welche Antennenarrays, Antennen-Subarrays und/oder Antennenelemente für den Zweck eines Austausches von Kommunikationsübertragungen mit einem externen Gerät deaktiviert (z.B. abgeschaltet) sind, für gegenseitige Kopplungsübertragungen (nur empfangen, nur übertragen oder sowohl empfangen als auch übertragen) zwischen einem oder mehreren Paaren von internen Antennenarrays verwendet werden; und/oder für Kommunikationsübertragungen mit einem oder mehreren externen Geräten verwendet werden.In some cases, the processor 202 determines which antenna arrays and/or antenna elements are communicating using low power transmissions for mutual coupling within the device 100. In particular, based on the results of the mutual coupling and a resulting determination of which antenna arrays, antenna subarrays, and/or antenna elements are blocked or shadowed, the processor 202 may dynamically determine whether and which antenna arrays, antenna subarrays, and/or antenna elements are disabled (e.g., turned off) for the purpose of exchanging communication transmissions with an external device, are used for mutual coupling transmissions (receive only, transmit only, or both receive and transmit) between one or more pairs of internal antenna arrays; and/or are used for communication transmissions with one or more external devices.

Jedes Antennenarray der mehrzähligen Antennenarrays 220 hat ein oder mehrere „aktive“ oder „angesteuerte“ Antennenelemente, die konfiguriert sind für die Ausstrahlung und/oder den Empfang von elektromagnetischer Energie, indem sie zum Beispiel aus einem geeigneten metallischen Leitermaterial gebildet und mit einem Sender-Empfänger verbunden sind. Elektromagnetische Energie wird in der vorliegenden Beschreibung auch bezeichnet als elektromagnetische Übertragungen oder einfach als Übertragungen. Ein aktives Antennenelement strahlt Übertragungen aus und/oder empfängt diese, um entsprechend den beschriebenen Lehren mittels der MCVs Daten zu kommunizieren und/oder eine Objektposition zu erfassen. Mit anderen Worten: jedes Antennenarray 220 hat eine oder mehrere aktive Antennenelemente, die mit einem weiteren Antennenarray Übertragungen wie beispielsweise Kopplungsübertragungen oder Kommunikationsübertragungen austauschen.Each antenna array of the multiple antenna arrays 220 has one or more “active” or “driven” antenna elements configured to transmit and/or receive electromagnetic energy, for example by being formed from a suitable metallic conductor material and connected to a transceiver. Electromagnetic energy is also referred to in the present specification as electromagnetic transmissions or simply transmissions. An active antenna element radiates and/or receives transmissions to communicate data and/or detect an object position using the MCVs in accordance with the teachings described. In other words, each antenna array 220 has one or more active antenna elements that exchange transmissions, such as coupling transmissions or communication transmissions, with another antenna array.

Manche Antennenelemente können sowohl für gegenseitige Kopplungsübertragungen als auch Kommunikationsübertragungen verwendet werden. Manche Antennenelemente können ausschließlich für gegenseitige Kopplungsübertragungen bestimmt sein, das heißt, nur für diese verwendet werden. Manche Antennen können ausschließlich für die Datenkommunikation außerhalb des elektronischen Kommunikationsgeräts bestimmt sein. Zum Beispiel sind mindestens einige der Antennenelemente beispielsweise für Kommunikationen im Millimeterwellen-Frequenzbereich Patch-Antennenelemente, die man auch als rechteckige Mikrostreifenantennenelemente kennt.Some antenna elements may be used for both mutual coupling transmissions and communication transmissions. Some antenna elements may be dedicated exclusively to mutual coupling transmissions, that is, used only for these. Some antennas may be dedicated exclusively to data communications outside the electronic communication device. For example, for communications in the millimeter wave frequency range, for example, at least some of the antenna elements are patch antenna elements, also known as rectangular microstrip antenna elements.

Die Antennenelemente eines bestimmten Antennenarrays können unabhängig voneinander für Hoch- und/oder Niedrigleistungsübertragungen oder aber kollektiv betrieben werden, zum Beispiel für MIMO oder Beamforming. In einem Beispiel werden alle der Mehrantennenelemente eines Antennenarrays gleichzeitig betrieben, um Übertragungen auszustrahlen und/oder zu empfangen. In einem anderen Beispiel werden nur einige der Mehrantennenelemente eines Antennenarrays (vorliegend als Antennen-Subarray oder einfach als Subarray bezeichnet) gleichzeitig betrieben, um Übertragungen auszustrahlen und/oder zu empfangen. In einem noch anderen Beispiel wird ein einziges Antennenelement eines Antennenarrays betrieben, um Übertragungen auszustrahlen und/oder zu empfangen. Daher umfasst die Formulierung „Betreiben eines Antennenarrays“ oder umfassend die Äquivalente dieser Formulierung alle drei genannten Beispiele.The antenna elements of a particular antenna array may operate independently for high and/or low power transmissions, or may operate collectively, for example for MIMO or beamforming. In one example, all of the multiple antenna elements of an antenna array are operated simultaneously to transmit and/or receive transmissions. In another example, only some of the multiple antenna elements of an antenna array (referred to herein as an antenna subarray or simply a subarray) are operated simultaneously to transmit and/or receive transmissions. In yet another example, a single antenna element of an antenna array is operated to transmit and/or receive transmissions. Therefore, the phrase “operating an antenna array” or the equivalents of that phrase encompass all three examples mentioned.

In einer bestimmten Ausführungsform werden ein oder mehrere Antennenarrays 220 zum Kommunizieren von Daten, zum Beispiel Sprache oder Video, in mehreren Wi-Fi- und/oder Wireless Gigabit Alliance (WiGig)-Frequenzbändern betrieben, unter anderem 2,4 GHz, 3,65 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz, 5,9 GHz und 60 GHz (z.B. für WiGig), ohne Beschränkung hierauf. Ein Beispiel eines Vorteils der vorliegenden Lehren ist, dass ein oder mehrere Antennenarrays 220, die in dem Gerät 200 für Hochleistungsübertragungen enthalten sind, auch für Niedrigleistungsübertragungen genutzt werden können, um MCVs für die Erfassung einer Objektposition zu bestimmen. Dadurch verringern sich oder entfallen gegebenenfalls notwendige weitere Sensoren wie kapazitive Sensoren, Top Hat-Sensoren und/oder Berührungssensoren für die Erfassung einer Objektposition relativ zu dem Gerät 200.In a particular embodiment, one or more antenna arrays 220 for communicating data, such as voice or video, operate in multiple Wi-Fi and/or Wireless Gigabit Alliance (WiGig) frequency bands, including, but not limited to, 2.4 GHz, 3.65 GHz, 4.9 GHz, 5 GHz, 5.9 GHz, and 60 GHz (e.g., for WiGig). An example of an advantage of the present teachings is that one or more antenna arrays 220 included in device 200 for high power transmissions may also be used for low power transmissions to determine MCVs for sensing an object's position. This reduces or eliminates the need for additional sensors, such as capacitive sensors, top hat sensors, and/or touch sensors, that may be needed to sense an object's position relative to device 200.

Diese Antennenarrays 220, die ein oder mehrere Antennenelemente haben, die verwendet und betrieben werden, um Übertragungen unter Nutzung von Millimeterwellenfrequenzen oder -Frequenzbändern zu senden und/oder zu empfangen, werden in der vorliegenden Beschreibung als Millimeterwellen-Antennenarrays bezeichnet. Antennenarrays 220, die ein oder mehrere Antennenelemente haben und verwendet und betrieben werden zum Senden und/oder Empfangen von Übertragungen unter Nutzung von Zentimeterwellenfrequenzen oder -Frequenzbändern, werden in der vorliegenden Beschreibung als Zentimeterwellen-Antennenarrays bezeichnet.Those antenna arrays 220 having one or more antenna elements used and operated to transmit and/or receive transmissions using millimeter wave frequencies or frequency bands are referred to in the present description as millimeter wave antenna arrays. Antenna arrays 220 having one or more antenna elements used and operated to transmit and/or receive transmissions using centimeter wave frequencies or frequency bands are referred to in the present description as centimeter wave antenna arrays.

In einer anderen Ausführungsform werden zumindest einige der Antennenarrays 220 zum Implementieren von MIMO und für Beamsteering (Antennenstrahlsteuerung) verwendet, z.B. für Beamforming (Strahlformung), um elektromagnetische Energie zu formen und in Richtung auf ein externes Gerät zu lenken. Zum Beispiel sind mindestens einige der Antennenarrays 220 phasengesteuerte Arrays. Dementsprechend sind relative Phasen der jeweiligen Signale, die die Antennenelemente speisen, entweder fest oder dynamisch eingestellt, derart, dass das effektive Strahlungsmuster des Antennenarrays in einer erwünschten Richtung verstärkt und in unerwünschten Richtungen unterdrückt wird.In another embodiment, at least some of the antenna arrays 220 are used to implement MIMO and for beam steering, e.g., beamforming, to shape and direct electromagnetic energy toward an external device. For example, at least some of the antenna arrays 220 are phased arrays. Accordingly, relative phases of the respective signals feeding the antenna elements are either fixed or dynamically adjusted such that the effective radiation pattern of the antenna array is enhanced in a desired direction and suppressed in undesired directions.

In weiteren Ausführungsformen sind ein oder mehrere Antennenarrays 220 konfiguriert zum Ausstrahlen und Empfangen von elektromagnetischer Energie zum Kommunizieren von Daten über 6 GHz-Teilfrequenzbänder für die Technologie der zweiten Generation („2G“), der dritten Generation („3G“) und/oder der vierten Generation („4G“) zum Beispiel. 6 GHz-Teilfrequenzbänder sind unter anderem 700 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 1700 MHz bis 2200 MHz und 2300 MHz bis 2700 MHz. Antennenarrays, die ein oder mehrere Antennenelemente haben, die verwendet und betrieben werden zum Senden und/oder Empfangen von Übertragungen über oder unter Nutzung von Frequenzen oder Frequenzbändern unter 6 GHz (d.h. Teilfrequenzen von 6 GHz), werden in der vorliegenden Beschreibung als Sub-6 GHz-Antennenarrays bezeichnet.In further embodiments, one or more antenna arrays 220 are configured to radiate and receive electromagnetic energy for communicating data over 6 GHz sub-frequency bands for second generation ("2G"), third generation ("3G"), and/or fourth generation ("4G") technology, for example. 6 GHz sub-frequency bands include 700 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 1700 MHz to 2200 MHz, and 2300 MHz to 2700 MHz. Antenna arrays having one or more antenna elements used and operated to transmit and/or receive Transmissions over or using frequencies or frequency bands below 6 GHz (ie, sub-frequencies of 6 GHz) are referred to in this description as sub-6 GHz antenna arrays.

Ferner kann mindestens ein Antennenarray der Mehrantennenarrays 220 ein oder mehrere „passive“ oder „parasitäre“ Antennenelemente enthalten, die mit einem Sende-Empfänger nicht elektrisch gekoppelt sind. Die parasitären Antennenelemente können in günstiger Lage angeordnet sein, um die gegenseitige Kopplungsempfindlichkeit zwischen einem Paar von aktiven Antennenelementen zu erhöhen, zum Beispiel ohne Einfluss auf Kommunikationen mit externen elektronischen Kommunikationsgeräten. Ein parasitäres Antennenelement in einem Antennenarray eines Paares von Antennenarrays kann in nutzbringender Weise die Empfangsempfindlichkeit eines angrenzenden aktiven Elements erhöhen. Ein parasitäres Antennenelement in einem weiteren Antennenarray des Paares von Antennenarrays kann die gegenseitige Kopplungsübertragung eines angrenzenden aktiven Antennenelements formen oder gestalten. Dadurch können gegenseitige Kopplungsübertragungen mit einer geringeren Leistung und mit einer besseren Ausrichtung auf das empfangende Antennenelement gesendet werden. Zum Beispiel sind zumindest einige der parasitären Antennenelemente Patch-/Mikrostreifenantennenelemente.Furthermore, at least one antenna array of the multiple antenna arrays 220 may include one or more "passive" or "parasitic" antenna elements that are not electrically coupled to a transceiver. The parasitic antenna elements may be conveniently located to increase the mutual coupling sensitivity between a pair of active antenna elements, for example, without affecting communications with external electronic communication devices. A parasitic antenna element in one antenna array of a pair of antenna arrays may beneficially increase the receive sensitivity of an adjacent active element. A parasitic antenna element in another antenna array of the pair of antenna arrays may shape or design the mutual coupling transmission of an adjacent active antenna element. This allows mutual coupling transmissions to be transmitted at lower power and with better alignment to the receiving antenna element. For example, at least some of the parasitic antenna elements are patch/microstrip antenna elements.

Die Sender-Empfänger-Komponenten 226 stellen einen oder mehrere Sender-Empfänger dar, deren jeder Senderhardware (einen Senderbereich) und Empfängerhardware (einen Empfängerbereich) hat. Der Senderbereich liefert Signale an mindestens eines der Antennenarrays 220, zum Ausstrahlen oder Übertragen zu einem weiteren Antennenarray in dem oder außerhalb des Geräts 200. Der Empfängerbereich empfängt Signale von mindestens einem der Antennenarrays 220, die von Übertragungen in dem oder außerhalb des Geräts 200 erfasst werden, für deren weitere Verarbeitung durch das Gerät 200. Alternativ sind der Sender und der Empfänger separate Hardwareelemente. Darüber hinaus können in manchen Ausführungsformen, wenn beispielsweise ein bestimmtes Antennenarray speziell einer gegenseitigen Kopplungsübertragung gewidmet ist, ein oder mehrere Antennenelemente nur mit einem Sender gekoppelt sein.The transceiver components 226 represent one or more transceivers, each having transmitter hardware (a transmitter section) and receiver hardware (a receiver section). The transmitter section provides signals to at least one of the antenna arrays 220 for broadcast or transmission to another antenna array inside or outside the device 200. The receiver section receives signals from at least one of the antenna arrays 220 captured from transmissions inside or outside the device 200 for further processing by the device 200. Alternatively, the transmitter and receiver are separate hardware elements. Moreover, in some embodiments, for example, if a particular antenna array is specifically dedicated to mutual coupling transmission, one or more antenna elements may be coupled to only one transmitter.

In einer Ausführungsform steuert der Prozessor 202 die Stärke, Dauer, Wellenform und/oder Modulation der Signale, die von dem oder den Sender-Empfängern 226 geliefert werden, und steuert die Demodulation der Signale, die von dem oder den Sender-Empfängern 226 empfangen werden. Darüber hinaus wird in einem Beispiel ein Sender-Empfänger 226 (oder ein Sender- oder Empfängerbestandteil) aktiviert, wenn all diejenigen der Komponenten wirksam oder aktiviert sind, die für die Ausführung seiner Funktionen benötigt werden, z.B. Frontend-Schaltungen, Demodulationsschaltungen, Schaltstellung, Bereitstellung von Strom oder Spannung, Verarbeitungskapazität. Ähnlich wird ein Sender-Empfänger 226 (oder ein Sender- oder Empfängerbestandteil) deaktiviert, wenn eine oder mehrere Komponenten, die für die Ausführung seiner Funktionen benötigt werden, unwirksam oder deaktiviert sind.In one embodiment, the processor 202 controls the strength, duration, waveform, and/or modulation of the signals provided by the transceiver(s) 226, and controls the demodulation of the signals received by the transceiver(s) 226. Moreover, in one example, a transceiver 226 (or a transmitter or receiver component) is enabled when all of the components required to perform its functions are active or enabled, e.g., front-end circuitry, demodulation circuitry, switch position, power or voltage supply, processing capacity. Similarly, a transceiver 226 (or a transmitter or receiver component) is disabled when one or more components required to perform its functions are inactive or disabled.

Die Sender-Empfänger-Komponenten 226 umfassen zum Beispiel einen oder mehrere Wireless Local Area Network (WLAN)-Sender-Empfänger, die dem Gerät 200 den Zugang zu dem Internet ermöglichen, wobei Standards wie Wi-Fi oder WiGig verwendet werden. Die WLAN-Sender-Empfänger ermöglichen dem elektronischen Gerät 200 das Senden und Empfangen von Funksignalen an und von ähnlich ausgestatteten Geräten unter Anwendung eines drahtlosen Verteilungsverfahrens wie beispielsweise eines Spreizspektrum-Verfahrens oder eines orthogonalen Frequenzmultiplex-Verfahrens (OFDM = engl. orthogonal frequency-division multiplexing). In manchen Ausführungsformen verwenden die WLAN-Sender-Empfänger einen IEEE 802.11 (z.B. a, b, g, n, ac oder ad) Standard (IEEE = Institute of Electrical and Electronics Engineering), um mit anderen Geräten in den 2,4 GHz, 3,65 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz, 5,9 GHz und 60 GHz Frequenzbändern zu kommunizieren.The transceiver components 226 include, for example, one or more wireless local area network (WLAN) transceivers that enable the device 200 to access the Internet using standards such as Wi-Fi or WiGig. The WLAN transceivers enable the electronic device 200 to send and receive radio signals to and from similarly equipped devices using a wireless distribution technique such as spread spectrum or orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM). In some embodiments, the WLAN transceivers use an IEEE 802.11 (e.g., a, b, g, n, ac, or ad) standard (IEEE = Institute of Electrical and Electronics Engineering) to communicate with other devices in the 2.4 GHz, 3.65 GHz, 4.9 GHz, 5 GHz, 5.9 GHz, and 60 GHz frequency bands.

In anderen Ausführungsformen umfassen die Sender-Empfänger-Komponenten 226 einen oder mehrere zellulare Sender-Empfänger zum Unterstützen der Kommunikationsübertragungen. Zum Beispiel ermöglicht der zellulare Sender-Empfänger dem Gerät 200 die Beteiligung an Informationsaustauschsitzungen wie Anrufe oder Mitteilungsaustauschsitzungen mit anderen elektronischen Kommunikationsgeräten mittels einem oder mehreren zellularen Netzwerken. Zellulare Netzwerke können jede Drahtlostechnologie nutzen, die beispielsweise Breitband- und Internetprotokoll-Kommunikationen (IP-Kommunikationen) ermöglichen, unter anderem: 3G-Drahtlostechnologien wie CDMA2000- und Universal Mobile Telecommunications System („UMTS“)-Netzwerke; 4G-Techologien wie Long-Term Evolution (LTE) und WiMAX; oder 5G-Technologien, ohne Beschränkung hierauf.In other embodiments, the transceiver components 226 include one or more cellular transceivers to support communication transmissions. For example, the cellular transceiver enables the device 200 to participate in information exchange sessions, such as calls or message exchange sessions, with other electronic communication devices using one or more cellular networks. Cellular networks may utilize any wireless technology that enables, for example, broadband and Internet Protocol (IP) communications, including, but not limited to: 3G wireless technologies such as CDMA2000 and Universal Mobile Telecommunications System ("UMTS") networks; 4G technologies such as Long-Term Evolution (LTE) and WiMAX; or 5G technologies, without limitation.

Die Gruppe aus einem oder mehreren Schaltelementen oder einfach Schaltern 222 verbindet die mehrzähligen Antennenarrays 220 betrieblich mit den Sender-Empfänger-Komponenten 226. In einer speziellen Ausführungsform ist jedes Antennenelement jedes Antennenarray 220 mittels eines der Schaltelemente 222 mit einer separaten Sender-Empfänger-Komponente 226 gekoppelt. In einer speziellen Implementierung ist mit jedem Antennenelement mindestens dessen eigener Leistungsverstärker und rauscharmer Verstärker gekoppelt. In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Antennenelemente, Antennen-Subarrays und/oder Antennenarrays mittels eines oder mehrere Schaltelemente 222 mit derselben Sender-Empfänger-Komponente 226 gekoppelt.The group of one or more switching elements or simply switches 222 operatively connects the multiple antenna arrays 220 to the transmitter-receiver components 226. In a particular embodiment, each antenna element of each antenna array 220 is connected by means of one of the switching elements 222 is coupled to a separate transceiver component 226. In a specific implementation, each antenna element has at least its own power amplifier and low noise amplifier coupled to it. In another embodiment, multiple antenna elements, antenna subarrays and/or antenna arrays are coupled to the same transceiver component 226 by means of one or more switching elements 222.

In einem Beispiel umfassen die Schaltelemente 222 eine Mehrzahl von einpoligen Umschaltern (SPDT = engl. single-pole double-throw switches). In dieser Ausführungsform ist der gemeinsame Anschluss mit einem Antennenelement eines Antennenarray 220 gekoppelt, und die beiden anderen Anschlüsse sind jeweils mit dem Senderbereich und dem Empfängerbereich eines Sender-Empfängers 226 gekoppelt. Dementsprechend kann ein Antennenelement durch eine Steuereinheit, z.B. den Prozessor 202, in den „Sendemodus“ geschaltet werden, wodurch der gemeinsame Anschluss des Schalters zur Verbindung mit dem Anschluss des Schalters, der mit dem Senderbereich gekoppelt ist, veranlasst wird. Der Sendemodus kann für Niedrigleistungsübertragungen, für Hochleistungsübertragungen oder für beides ausgelegt sein. Ähnlich kann ein Antennenelement durch eine Steuereinheit in einen „Empfangsmodus“ geschaltet werden, wodurch der gemeinsame Anschluss des Schalters zur Verbindung mit dem Anschluss des Schalters, der mit dem Empfängerbereich gekoppelt ist, veranlasst wird.In one example, the switching elements 222 include a plurality of single-pole double-throw (SPDT) switches. In this embodiment, the common terminal is coupled to an antenna element of an antenna array 220, and the other two terminals are coupled to the transmitter portion and the receiver portion of a transceiver 226, respectively. Accordingly, an antenna element may be switched to "transmit mode" by a controller, e.g., processor 202, causing the common terminal of the switch to connect to the terminal of the switch coupled to the transmitter portion. The transmit mode may be designed for low power transmissions, high power transmissions, or both. Similarly, an antenna element may be switched to "receive mode" by a controller, causing the common terminal of the switch to connect to the terminal of the switch coupled to the receiver portion.

Ferner kann das Antennenelement in dieser Ausführungsform deaktiviert oder abgeschaltet werden, indem beispielsweise die Stromversorgung des Schalters 222 unterbrochen wird. Ähnlich lässt sich ein Antennenarray 220 mit Mehrfachantennenelementen deaktivieren, indem die Stromversorgung der Schalter unterbrochen wird, die mit allen Antennenelementen verbunden sind. Solchermaßen bedeutet die Deaktivierung eines Antennenarrays oder eines Teils davon, z.B. eines Antennenelements oder eines Subarrays, in dieser Ausführungsform das Deaktivieren von Übertragungen für dieses Antennenelement oder diesen Teil des Antennenarrays. In anderen Ausführungsformen, bedeutet die Deaktivierung des Antennenarrays oder eines Teils davon abhängig von beispielsweise der speziellen Art des verwendeten Schalters das Deaktivieren sowohl des Sendens als auch des Empfangens für dieses Antennenarray oder diesen Teil des Antennenarrays. Hier könnte zum Beispiel das Einstellen eines Schalters, der mit dem Antennenarray oder dem Teil des Antennenarrays gekoppelt ist, in eine Aus-Position.Furthermore, in this embodiment, the antenna element may be deactivated or turned off by, for example, cutting off power to switch 222. Similarly, an antenna array 220 having multiple antenna elements may be deactivated by cutting off power to the switches associated with all antenna elements. Thus, deactivating an antenna array or a portion thereof, e.g., an antenna element or a subarray, in this embodiment means disabling transmissions for that antenna element or portion of the antenna array. In other embodiments, deactivating the antenna array or a portion thereof may mean disabling both transmission and reception for that antenna array or portion of the antenna array, depending on, for example, the particular type of switch used. This could, for example, involve setting a switch coupled to the antenna array or part of the antenna array to an off position.

Der Speicher 224 sorgt für eine Speicherung von elektronischen Daten, die der Prozessor 202 beim Ausführen seiner Funktionen nutzt. Zum Beispiel speichert der Speicher 224 MCVs, die für die gegenseitigen Kopplungsübertragungen zwischen Antennenelementen von Paaren der Antennenarrays 220 bestimmt wurden. In manchen Fällen speichert der Speicher 224 auf Referenz-Kopplungswerte. In einer Ausführungsform ist der Speicher 224 ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff („RAM“ = engl. random access memory). In anderen Ausführungsformen ist der Speicher 224 ein flüchtiger oder nichtflüchtiger Speicher. In einer speziellen Ausführungsform ist ein Teil des Speichers 224 entfernbar. Zum Beispiel kann der Prozessor 202 den RAM nutzen, um Daten zwischenzuspeichern, während er eine Speicherkarte („microSD“ = engl. micro secure digital card) zum Speichern von Dateien verwendet, die einer auf MCVs basierenden Bestimmung einer Objektposition zugeordnet sind.The memory 224 provides storage of electronic data that the processor 202 uses in performing its functions. For example, the memory 224 stores MCVs determined for the mutual coupling transmissions between antenna elements of pairs of the antenna arrays 220. In some cases, the memory 224 stores reference coupling values. In one embodiment, the memory 224 is a random access memory ("RAM"). In other embodiments, the memory 224 is a volatile or non-volatile memory. In a particular embodiment, a portion of the memory 224 is removable. For example, the processor 202 may use the RAM to temporarily store data while using a micro secure digital card ("microSD") to store files associated with an MCV-based determination of an object position.

Die Eingabe- und die Ausgabekomponenten 228 stellen Nutzerschnittstellenkomponenten des elektronischen Kommunikationsgeräts 200 dar und sind derart konfiguriert, dass sie einer Person oder Personen ermöglichen, das Gerät 200 zu benutzen, zu steuern, zu programmieren oder auf andere Weise mit dem Gerät 200 zu interagieren. Beispiele von Nutzerschnittstellenkomponenten sind unter anderem Touchscreens, mechanische oder elektronische Bedienelemente und/oder drahtlose und verdrahtete Peripheriegeräte wie Tastaturen, Mäuse und Touchpads.The input and output components 228 represent user interface components of the electronic communications device 200 and are configured to enable a person or persons to use, control, program, or otherwise interact with the device 200. Examples of user interface components include, but are not limited to, touch screens, mechanical or electronic controls, and/or wireless and wired peripherals such as keyboards, mice, and touch pads.

Die Stromversorgung 230 stellt eine Stromquelle dar, die die Gerätekomponenten 202, 220, 222, 224, 226, 228 und 232 während ihres Normalbetriebs je nach Bedarf mit Strom versorgt. Die Stromzufuhr erfolgt in Anpassung an die individuellen Anforderungen der Strom ziehenden Gerätekomponenten 202, 220, 222, 224, 226, 228 und 232 bezüglich Spannung und Last. In manchen Ausführungsformen ist die Stromversorgung 230 eine drahtgebundene Stromversorgung, die mittels eines Vollwellen- oder Halbwellengleichrichters von einem Gegenstrom Gleichstrom liefert. In anderen Ausführungsformen ist die Stromversorgung 230 eine Batterie, die das Gerät 200 hochfährt und betreibt. In einer bestimmten Ausführungsform ist die Stromversorgung 230 eine aufladbare Batterie, die sich in dem Gerät 200 befindet. Die aufladbare Batterie für das Gerät 200 ist konfiguriert für eine zeitweilige Verbindung mit einer weiteren Stromquelle außerhalb des Geräts 200, um die Ladung der aufladbaren Batterie wiederherzustellen, wenn die Batterie leer ist oder nicht vollständig aufgeladen ist. In einer weiteren Ausführungsform wird die Batterie einfach ersetzt, wenn ihre Ladung nicht mehr ausreichend ist.Power supply 230 is a power source that provides power to device components 202, 220, 222, 224, 226, 228, and 232 as needed during normal operation. Power is supplied to meet the individual voltage and load requirements of the power-consuming device components 202, 220, 222, 224, 226, 228, and 232. In some embodiments, power supply 230 is a wired power supply that supplies DC power from a countercurrent using a full-wave or half-wave rectifier. In other embodiments, power supply 230 is a battery that powers up and operates device 200. In a particular embodiment, power supply 230 is a rechargeable battery located within device 200. The rechargeable battery for device 200 is configured for temporary connection to another power source external to device 200 to restore charge to the rechargeable battery when the battery is depleted or not fully charged. In another embodiment, the battery is simply replaced when its charge is no longer sufficient.

In verschiedenen Ausführungsformen nutzt das Smartphone 100 Komponenten 202, 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232, die in 2 gezeigt sind, um auf verschiedene Weise mittels MCVs eine Objektposition zu bestimmen. Und zwar zeigen die 3 und 5 Verfahren zum Bestimmen einer Objektposition relativ zu einer Mehrzahl von Antennenarrays durch den Vergleich mindestens einer Gruppe von MCVs mit einer oder mehreren Gruppen von Referenz-Kopplungswerten. Zum Beispiel wird der Vergleich einer Gruppe von MCVs mit einer Gruppe von Referenz-Kopplungswerten verwendet, um einen Handgriff relativ zu dem elektronischen Kommunikationsgerät (bzw. das Umgreifen des elektronischen Geräts mit der Hand) zu bestimmen oder festzustellen. Die 16 und 17 zeigen Verfahren zum Bestimmen einer Objektposition basierend auf der Ermittlung der Differenz zwischen MCVs in einer Gruppe von MCVs. Zum Beispiel wird eine Mehrzahl von Differenzwerten bestimmt, deren jeder eine Differenzberechnung zwischen einem unterschiedlichen Paar von MCVs einer Gruppe von MCVs angibt. Die mehrzähligen Differenzwerte werden zum Bestimmen einer Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays verwendet. Darüber hinaus zeigen die 22 und 23 Verfahren zum Bestimmen einer Objektposition und auch einer Bewegung, basierend darauf, wie sich MCVs im Laufe der Zeit ändern, was durch aufeinanderfolgende Messungen bestimmt wird.In various embodiments, the smartphone 100 uses components 202, 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232, which in 2 to determine an object position in various ways using MCVs. The 3 and 5 A method for determining an object position relative to a plurality of antenna arrays by comparing at least one group of MCVs with one or more groups of reference coupling values. For example, comparing a group of MCVs with a group of reference coupling values is used to determine or ascertain a hand grip relative to the electronic communication device (or grasping the electronic device with the hand). The 16 and 17 show methods for determining an object position based on determining the difference between MCVs in a group of MCVs. For example, a plurality of difference values are determined, each of which indicates a difference calculation between a different pair of MCVs of a group of MCVs. The multiple difference values are used to determine an object position relative to the multiple antenna arrays. In addition, the 22 and 23 Method for determining an object position and also motion based on how MCVs change over time, which is determined by successive measurements.

Das Verfahren in der jeweiligen Ausführungsform umfasst das Bestimmen einer Gruppe von MCVs für mindestens eine Paar von Antennenarrays einer Mehrzahl von Antennenarrays eines elektronischen Kommunikationsgeräts. Der jeweilige MCV gibt einen Wirkungsgrad einer gegenseitigen Kopplungsübertragung zwischen einem Antennenelement eines ersten Antennenarrays eines Paares von Antennenarrays und einem Antennenelement eines zweiten Antennenarrays des Paares von Antennenarrays an. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen einer Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays basierend auf der Gruppe von MCVs.The method in the respective embodiment comprises determining a group of MCVs for at least one pair of antenna arrays of a plurality of antenna arrays of an electronic communication device. The respective MCV indicates an efficiency of mutual coupling transmission between an antenna element of a first antenna array of a pair of antenna arrays and an antenna element of a second antenna array of the pair of antenna arrays. The method also comprises determining an object position relative to the plurality of antenna arrays based on the group of MCVs.

Darüber hinaus umfasst das Bestimmen der Gruppe von MCVs in den beschriebenen Ausführungsformen das Bestimmen einer Mehrzahl von S-Parametern, die die übertragene Leistung bzw. den Transmissionswert für gegenseitige Kopplungsübertragungen zwischen Antennenelementen von mehreren Paaren der mehrzähligen Antennenarrays angeben. In anderen Ausführungsformen können jedoch verschiedene Arten von MCVs bestimmt werden. Zusätzlich können die MCVs anhand von gegenseitigen Kopplungsübertragungen zwischen Antennenelementen von Paaren von Antennenarrays mit mindestens einem Millimeterwellen-Antennenarray bestimmt werden. Es können aber auch andere geeignete Arten von Antennenarrays für den Austausch von gegenseitigen Kopplungsübertragungen verwendet werden, anhand derer sich die MCVs berechnet lassen.Furthermore, in the described embodiments, determining the group of MCVs includes determining a plurality of S-parameters indicating the transmitted power or the transmission value for mutual coupling transmissions between antenna elements of multiple pairs of the multiple antenna arrays. However, in other embodiments, different types of MCVs may be determined. In addition, the MCVs may be determined based on mutual coupling transmissions between antenna elements of pairs of antenna arrays having at least one millimeter wave antenna array. However, other suitable types of antenna arrays may also be used for exchanging mutual coupling transmissions from which the MCVs can be calculated.

In einer bestimmten Ausführungsform kann ein elektronisches Kommunikationsgerät wie das Smartphone 100 zumindest einige der Verfahren gemäß den vorliegenden Lehren starten, wenn ein Nutzer mit dem Gerät 100 zu interagieren beginnt, zum Beispiel mit dem oder über den Touchscreen 102. Das Gerät 100 kann dann die MCV-Messungen im Laufe der Zeit wiederholen, um die Bewegung des Körperteils des Nutzers, z.B. der Hand des Nutzers, relativ zu dem Gerät 100 zu verfolgen, bis der Nutzer die Interaktion mit dem Gerät 100 beendet. In einer weiteren Ausführungsform kann das elektronische Kommunikationsgerät 100 mindestens einige der Verfahren gemäß den vorliegenden Lehren starten, wenn eine Informationsaustauschsitzung mit einem anderen Gerät begonnen wird, zum Beispiel ein Sprachanruf oder ein Datenabruf. Ähnlich kann das Gerät 100 dann die MCV-Messungen über die Zeit wiederholen, um die Bewegung des Körperteils des Nutzers, z.B. die Hand des Nutzers, relativ zu dem Gerät 100 zu verfolgen, bis der Anruf oder Abruf beendet wird.In a particular embodiment, an electronic communications device such as the smartphone 100 may initiate at least some of the methods according to the present teachings when a user begins to interact with the device 100, for example with or through the touchscreen 102. The device 100 may then repeat the MCV measurements over time to track the movement of the user's body part, e.g., the user's hand, relative to the device 100 until the user ends the interaction with the device 100. In another embodiment, the electronic communications device 100 may initiate at least some of the methods according to the present teachings when an information exchange session is initiated with another device, for example, a voice call or a data retrieval. Similarly, the device 100 may then repeat the MCV measurements over time to track the movement of the user's body part, e.g., the user's hand, relative to the device 100 until the call or retrieval is terminated.

3 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens 300 zum Bestimmen einer Objektposition basierend auf gemessenen oder berechneten MCVs. Ein elektronisches Kommunikationsgerät wie beispielsweise ein Smartphone 100 bestimmt, 302, eine Gruppe von MCVs für wenigstens ein Paar einer Mehrzahl von Antennenarrays wie beispielsweise die Antennenarrays 104, 106, 108 und 110. Wie bereits ausgeführt wurde, gibt jeder MCV den Wirkungsgrad einer gegenseitigen Kopplungsübertragung zwischen Antennenelementen eines Paares von Antennenarrays an. Zum Beispiel ist ein MCV oder stellt ein MCV einen Signalempfangspegel für eine gegenseitige Kopplungsübertragung zwischen einem Paar von Antennenelementen dar, und zwar einen von jedem Antennenarray des Paares von Antennenarrays. Der Signalempfangspegel kann zum Beispiel sein: ein Signalempfangs-, z.B. eine Signalstärkenmessung an einem empfangenden Antennenelement; ein Verhältnis des Signalempfangspegels an dem empfangenden Antennenelement zu einem Signalübertragungspegel an einem übertragenden Antennenelement; eine Differenz zwischen dem Signalempfangspegel an dem empfangenden Antennenelement und dem Signalübertragungspegel an dem übertragenden Antennenelement etc. 3 shows a logic flow diagram illustrating an embodiment of a method 300 for determining an object position based on measured or calculated MCVs. An electronic communications device, such as a smartphone 100, determines 302 a group of MCVs for at least one pair of a plurality of antenna arrays, such as antenna arrays 104, 106, 108, and 110. As previously stated, each MCV indicates the efficiency of mutual coupling transmission between antenna elements of a pair of antenna arrays. For example, an MCV is or represents a signal reception level for mutual coupling transmission between a pair of antenna elements, one from each antenna array of the pair of antenna arrays. The signal reception level may be, for example: a signal reception, e.g., a signal strength measurement at a receiving antenna element; a ratio of the signal reception level at the receiving antenna element to a signal transmission level at a transmitting antenna element; a difference between the signal reception level at the receiving antenna element and the signal transmission level at the transmitting antenna element, etc.

In einem bestimmten Beispiel sind die gemessenen MCVs S-Parameter. Zum Beispiel sendet ein Antennenelement des Antennenarray 106 zu einem bestimmten Zeitpunkt, t1, eine gegenseitige Kopplungsübertragung, die von einem Antennenelement des Antennenarray 104 empfangen wird. Der Prozessor 202 steuert die mit dem Empfangsantennenelement gekoppelte Empfängerschaltung zum Bestimmen des Empfangspegels, anhand dessen der Prozessor 202 für das Paar von Antennenarrays 102, 104 einen S-Parameter St1 (Smn bei t1) von -32 dB bestimmt bzw. ermittelt. In einer Ausführungsform ist der S-Parameter eine Leistungspegelmessung für die an dem Empfangsantennenelement erfasste gegenseitige Kopplungsübertragung. Weitere S-Parameter können auf ähnliche Weise für verschiedene Paare der Antennenarrays 104, 106, 108, 110 als Teil einer Gruppe von S-Parametern bestimmt werden. Wenn während eines gegebenen Zeitrahmens mehrere S-Parameter bestimmt werden, wird die Gruppe in der vorliegenden Beschreibung als S-Matrix bezeichnet.In one particular example, the measured MCVs are S-parameters. For example, at a particular time, t 1 , an antenna element of antenna array 106 transmits a mutual coupling transmission that is received by an antenna element of antenna array 104. Processor 202 controls receiver circuitry coupled to the receive antenna element to determine the receive level, from which processor 202 determines an S-parameter S t1 (S mn at t1) of -32 dB for the pair of antenna arrays 102, 104. In one embodiment, the S-parameter is a power level measurement for the mutual coupling transmission detected at the receive antenna element. Additional S-parameters may be determined in a similar manner for different pairs of antenna arrays 104, 106, 108, 110 as part of a group of S-parameters. If several S-parameters are determined during a given time frame, the group is referred to as an S-matrix in this description.

Das Smartphone 100, das zum Beispiel den Prozessor 202 verwendet, vergleicht, 304, die gemessene Gruppe von MCVs mit wenigstens einer Gruppe von einem oder mehreren Kopplungswerten und bestimmt, 306, eine Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays, z.B. 104, 106, 108, 110, basierend auf diesen Vergleichen. Ein Referenz-Kopplungswert ist jeder geeignete berechnete und gespeicherte Wert, der sich auf einen oder mehrere zuvor gemessene MCVs für ein Paar von Antennenarrays bezieht und dem Gerät 100 ermöglicht, die Position eines Objekts relativ zu dem Paar von Antennenarrays zu bestimmen. MCVs können verwendet werden, um eine Objektposition zu erfassen, da sich ein vorhandenes verlustbehaftetes Objekt störend auf eine gegenseitige Kopplungsübertragung zwischen Antennenelementen eines Paares von Antennenarrays auswirkt. Diese Störung beeinträchtigt, z.B. verringert, den MCV für dieses Paar von Antennenarrays relativ zu einer MCV-Messung in einem „freien Raum“, welche die MCV-Messung für das Antennenarraypaar ohne vorhandenes verlustbehaftetes Objekt ist. Verlustbehaftete Objekte können unter anderem die Hand oder Hände eines Nutzers sein, der das Smartphone 100 umgreift oder hält. In manchen Fällen kann ein verlustbehaftetes Objekt unter anderem der Kopf eines Nutzers sein, wenn der Nutzer das Smartphone 100 an sein Ohr hält.The smartphone 100, for example, using the processor 202, compares 304 the measured group of MCVs to at least one group of one or more coupling values and determines 306 an object position relative to the plural antenna arrays, e.g., 104, 106, 108, 110, based on these comparisons. A reference coupling value is any suitable calculated and stored value that relates to one or more previously measured MCVs for a pair of antenna arrays and enables the device 100 to determine the position of an object relative to the pair of antenna arrays. MCVs may be used to detect an object position because a present lossy object interferes with mutual coupling transmission between antenna elements of a pair of antenna arrays. This interference affects, e.g., reduces, the MCV for that pair of antenna arrays relative to an MCV measurement in "free space," which is the MCV measurement for the antenna array pair with no lossy object present. Lossy objects may include, but are not limited to, the hand or hands of a user grasping or holding the smartphone 100. In some cases, a lossy object may include, but are not limited to, the head of a user when the user holds the smartphone 100 to his or her ear.

In einer Ausführungsform wird ein Referenz-Kopplungswert basierend auf zwei zuvor gemessenen MCVs für ein Paar von Antennenarrays bestimmt. In einer bestimmten Ausführungsform bestimmt und speichert das Smartphone 100 einen ersten MCV für das Paar von Antennenarrays für eine gegenseitige Kopplungsübertragung, die im freien Raum gesendet wird, und einen zweiten MCV für das Paar von Antennenarrays für eine gegenseitige Kopplungsübertragung, die gesendet wird, wenn ein nahegelegenes verlustbehaftetes Objekt die gegenseitige Kopplungsübertragung stört. Das Gerät 100 kann einen der MCVs als Referenz-Kopplungswert MCVref verwenden und einen Schwellenwert MCVth aus dem oder unter Verwendung des MCV bestimmen. Zum Beispiel basiert der MCVth auf der Differenz zwischen den ersten und den zweiten MCVs. Sowohl der MCVref als auch der MCVth werden zum Bestimmen einer Objektposition relativ zu dem Paar von Antennenarrays verwendet.In one embodiment, a reference coupling value is determined based on two previously measured MCVs for a pair of antenna arrays. In a particular embodiment, the smartphone 100 determines and stores a first MCV for the pair of antenna arrays for a mutual coupling transmission transmitted in free space and a second MCV for the pair of antenna arrays for a mutual coupling transmission transmitted when a nearby lossy object interferes with the mutual coupling transmission. The device 100 may use one of the MCVs as a reference coupling value MCV ref and determine a threshold value MCV th from or using the MCV. For example, the MCV th is based on the difference between the first and second MCVs. Both the MCV ref and the MCV th are used to determine an object position relative to the pair of antenna arrays.

Beispielsweise bestimmt und speichert das Gerät 100 zu einem früheren Zeitpunkt wie beispielsweise während des Testens des Produkts oder einer Einweisung des Nutzers einen ersten S-Parameter, SmnFS = -32 dB, für das Paar von Antennenarrays 104, 106 für eine gegenseitige Kopplungsübertragung, die im freien Raum gesendet wird. Das Gerät 100 bestimmt und speichert auch einen zweiten S-Parameter, SmnObj = -42 dB, für das Paar von Antennenarrays 102, 104 für eine gegenseitige Kopplungsübertragung, die gesendet wird, wenn ein nahegelegenes verlustreiches Objekt, z.B. die Hand des Nutzers oder ein Teil derselben, eine maximale Störung der gegenseitigen Kopplungsübertragung und dadurch eine maximale Abschwächung der gegenseitigen Kopplungsübertragung verursacht.For example, at an earlier time, such as during product testing or user training, device 100 determines and stores a first S-parameter, Smn FS = -32 dB, for the pair of antenna arrays 104, 106 for a mutual coupling transmission transmitted in free space. Device 100 also determines and stores a second S-parameter, S mnObj = -42 dB, for the pair of antenna arrays 102, 104 for a mutual coupling transmission transmitted when a nearby lossy object, e.g., the user's hand or part thereof, causes maximum interference with the mutual coupling transmission and thereby maximum attenuation of the mutual coupling transmission.

Bei einer Implementierung wird das Gerät 100 programmiert für die Einstellung eines Referenz-Kopplungswerts Sref = SmnFS = -32 dB; und eines vordefinierten Schwellenwerts Sth = 10 dB, der durch die Ermittlung der Differenz zwischen dem Wert im freien Raum, SmnFS(-32 dB) und einem bekannten Blockierungswert, SmnObj(-42 dB) bestimmt wird. Wenn das Gerät in Benutzung ist, löst ein höherer Differenzwert (Sref- measured Smn) basierend auf Sth bei Block 306 eine Entscheidung aus. Während der Einweisung eines Nutzers kann das Gerät 100 ferner Sth auf einen nutzerspezifischen Schwellenwert von z.B. 8 dB einstellen, wobei hier zum Beispiel die Größe und Dichte der Hand des Nutzers etc. berücksichtigt werden.In one implementation, the device 100 is programmed to set a reference coupling value S ref = S mnFS = -32 dB; and a predefined threshold value S th = 10 dB determined by taking the difference between the free space value, S mnFS (-32 dB), and a known blocking value, S mnObj (-42 dB). When the device is in use, a higher difference value (S ref - measured S mn ) triggers a decision based on S th at block 306. During user training, the device 100 may further set S th to a user-specific threshold value, e.g., 8 dB, taking into account, for example, the size and density of the user's hand, etc.

Bei dieser Implementierung vergleicht der Prozessor 202 zum Bestimmen der Position der Hand eines Nutzers relativ zu dem Paar von Antennenarrays 104, 106 zu dem Zeitpunkt t1, den S-Parameter zu dem Zeitpunkt t1, St1 mit dem Referenz-Kopplungswert Sref. Wenn gilt: St1<Sref um Sth (was in dieser beispielhaften Situation 8 dB ist) oder größer, bestimmt, 306, der Prozessor 202, dass das Objekt (z.B. die Hand des Nutzers) ausreichend nahe ist, um das Paar von Antennenarrays 104, 106 zu blockieren oder zu beschatten. Anderenfalls bestimmt, 306, der Prozessor, dass das Paar von Antennenarrays 104, 106 nicht blockiert, nicht abgeschattet oder frei ist. In diesem speziellen Beispiel bestimmt, 306, der Prozessor 202, dass das Paar von Antennenarrays 104,106 nichtabgeschattet ist, da gilt: St1=Sref. Ob also ein Antennenarray oder ein Teil davon durch ein nahegelegenes verlustbehaftetes Objekt abgeschattet (blockiert) oder nichtabgeschattet (nicht blockiert oder frei) ist, ist abhängig von dem relevanten Vergleich, 304, für einen aktuell gemessenen MCV, der zumindest teilweise von dem Schwellenwert und/oder einem während des Vergleichs, 304, angewandten Optimierungsverfahrens abhängt.In this implementation, to determine the position of a user's hand relative to the pair of antenna arrays 104, 106 at time t 1 , the processor 202 compares the S-parameter at time t 1 , S t1 , to the reference coupling value S ref . If S t1 < S ref by S th (which in this example situation is 8 dB) or greater, the processor 202 determines 306 that the object (e.g., the user's hand) is sufficiently close to block or shadow the pair of antenna arrays 104, 106. Otherwise, the processor determines 306 that the pair of antenna arrays 104, 106 is unblocked, unshadowed, or clear. In this particular example, the processor 202 determines 306 that the pair of antenna arrays 104, 106 is unshadowed since: S t1 =S ref . Thus, whether an antenna array or a portion thereof is shadowed (blocked) or unshadowed (unblocked or clear) by a nearby lossy object depends on the relevant comparison 304 for a currently measured MCV, which depends at least in part on the threshold and/or an optimization technique applied during the comparison 304.

In einer weiteren Implementierung wird das Gerät 100 programmiert zum Einstellen eines Sref = S2= -42 dB. Das Gerät 100 stellt wiederum Sth = 8 dB ein. Wenn bei dieser Implementierungssituation St1<Sref um Sth oder größer, bestimmt, 306, der Prozessor 202, dass das Paar von Antennenarrays 104, 106 nichtabgeschattet ist. Anderenfalls bestimmt, 306, der Prozessor, dass das Paar von Antennenarrays 104, 106 abgeschattet ist. In diesem speziellen Beispiel bestimmt, 306, der Prozessor 202, dass das Paar von Antennenarrays 104, 106 nichtabgeschattet ist, da St1 Sref um 10 dB übersteigt, was mehr ist als Sth.In another implementation, the device 100 is programmed to set an S ref = S 2 = -42 dB. The device 100 in turn sets S th = 8 dB. In this implementation situation, if S t1 < S ref by S th or greater, the processor 202 determines 306 that the pair of antenna arrays 104, 106 is unshadowed. Otherwise, the processor determines 306 that the pair of antenna arrays 104, 106 is unshadowed. In this particular example, the processor 202 determines 306 that the pair of antenna arrays 104, 106 is unshadowed because S t1 exceeds S ref by 10 dB, which is more than S th .

Das vorstehende Beispiel der Implementierung der Blöcke 304 und 306 des Verfahrens 300 wurde vereinfacht, damit die Prinzipien, mit denen das Gerät 100 einen MCV-Vergleich 304 durchführen und als Ergebnis eine Objektposition bestimmen kann, 306, besser verständlich sind. Wie aufgezeigt wurde, kann das Gerät 100 durch die Durchführung des Vergleichs 304 mit einem einzigen MCV, der zu einer gegebenen Zeit für ein Paar von Antennenarrays bestimmt wurde, bestimmen, ob das Paar von Antennenarrays insgesamt blockiert ist. Mit anderen Worten: dieser eingeschränkte Vergleich erlaub dem Gerät 100 lediglich zu bestimmen, dass sich das Objekt in der Nähe oder irgendwo an oder zwischen dem Paar von Antennenarrays 104, 106 befindet.The above example of the implementation of blocks 304 and 306 of the method 300 has been simplified to better understand the principles by which the device 100 can perform an MCV comparison 304 and determine an object position 306 as a result. As demonstrated, by performing the comparison 304 on a single MCV determined at a given time for a pair of antenna arrays, the device 100 can determine whether the pair of antenna arrays is blocked as a whole. In other words, this limited comparison only allows the device 100 to determine that the object is near or somewhere on or between the pair of antenna arrays 104, 106.

Für eine etwas präzisere Bestimmung, 306, welches Antennenarray oder welche Antennenarrays des Paares oder welcher Teil eines oder beider Antennenarrays des Paares konkret blockiert ist oder sind, bestimmt, 302, das Gerät 100 MCVs für dasselbe Antennenarraypaar mittels verschiedener Paare von Antennenelementen. Das Gerät 100 verwendet diese Gruppe von mehreren MCVs dann zum Durchführen des Vergleichs 304, um die Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays 104, 106, 108, 110 mit größerer Genauigkeit zu bestimmen, 306.For a somewhat more precise determination 306 of which antenna array or arrays of the pair or which portion of one or both antenna arrays of the pair is or are specifically blocked, the device 100 determines 302 MCVs for the same antenna array pair using different pairs of antenna elements. The device 100 then uses this group of multiple MCVs to perform the comparison 304 to determine the object position relative to the multiple antenna arrays 104, 106, 108, 110 with greater accuracy 306.

Wenn man vorübergehend zu dem vorherigen Beispiel zurückkehrt, bestimmt, 302, das Gerät 100 mindestens zwei andere oder weitere MCVs. Und zwar bestimmt, 302, das Gerät 100 zu dem Zeitpunkt t1 einen S-Parameter St1-a = -32 dB anhand einer gegenseitigen Kopplungsübertragung von einem Sendeantennenelement in dem Antennenarray 110 zu einem Empfangsantennenelement in dem Antennenarray 106. Das Gerät 100 bestimmt, 302, zu dem Zeitpunkt t1 auch einen S-Parameter St1-b = -42 dB anhand einer gegenseitigen Kopplungsübertragung von einem Sendeantennenelement in dem Antennenarray 104 zu einem Empfangsantennenelement in dem Antennenarray 108. Durch die Verwendung desselben Referenz-Kopplungswerts Sref und Schwellenwerts Sth kann das Gerät 100 genau feststellen, dass die Position der Hand des Nutzers näher an dem Antennenarray 104 als an dem Antennenarray 106 ist. Zusätzliche MCV-Bestimmungen bei 302 können eine noch größere Genauigkeit bei der Bestimmung, 306, einer Objektposition erzielen.Returning momentarily to the previous example, the device 100 determines 302 at least two other or additional MCVs. Specifically, at time t 1 , the device 100 determines 302 an S-parameter S t1-a = -32 dB based on a mutual coupling transfer from a transmitting antenna element in the antenna array 110 to a receiving antenna element in the antenna array 106. The device 100 also determines 302 an S-parameter S t1-b = -42 dB based on a mutual coupling transfer from a transmitting antenna element in the antenna array 104 to a receiving antenna element in the antenna array 108 at time t 1. By using the same reference coupling value S ref and threshold value S th , the device 100 can accurately determine that the position of the user's hand is closer to the antenna array 104 than to the antenna array 106. Additional MCV determinations at 302 can achieve even greater accuracy in determining 306 an object position.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Gerät 100 mehrere Gruppen von Referenz-Kopplungswerten und Schwellenwerten bestimmen und speichern, wobei jede Gruppe für einen bestimmten Handgriff ein anderes Handgriffprofil darstellt. Jedes Handgriffprofil bei dem Gerät 100 entspricht wiederum und ist einem bestimmten oder mehreren der Antennenarrays oder Antennenarraybereiche zugeordnet, die abgeschattet sind, und anderen Antennenarrays oder Antennenarraybereichen, die nicht abgeschattet sind. Ein Handgriff ist eine bestimmte Art, wie ein Nutzer ein Gerät hält oder umgreift. Zum Beispiel kann der Nutzer das Gerät mit der rechten Hand (rechtshändiger Griff), mit der linken Hand (linkshändiger Griff) oder mit beiden Händen (im Querformat) umgreifen.In another embodiment, device 100 may determine and store multiple groups of reference coupling values and thresholds, each group representing a different handgrip profile for a particular handgrip. Each handgrip profile in device 100 in turn corresponds to and is associated with a particular one or more of the antenna arrays or antenna array regions that are shadowed and other antenna arrays or antenna array regions that are not shadowed. A handgrip is a particular way in which a user holds or grips a device. For example, the user may grip the device with the right hand (right-handed grip), with the left hand (left-handed grip), or with both hands (landscape).

Dementsprechend bestimmt, 302, das Gerät 100 eine Gruppe von mehreren MCVs, während der Nutzer das Gerät 100 zu einem gegebenen Zeitpunkt hält, und vergleicht, 304, die Gruppe von MCVs mit den mehrzähligen Handgriffprofilen, die in dem Gerät 100 gespeichert sind. In einer Ausführungsform verwendet das Gerät 100 einen mathematischen Optimierungsansatz, zum Beispiel den Algorithmus der kleinsten mittleren Quadrate, um zu bestimmen, 304, welche Gruppe der gemessenen MCVs mit dem gespeicherten Handgriffprofil am ehesten entspricht. Alternative Optimierungsverfahren wie die Approximation nach der Trapezregel oder der Simpsonregel können angewendet werden, um die Gruppe von gemessenen MCVs mit einer Gruppe von gespeicherten Referenz-Kopplungswerten wie beispielsweise eine Gruppe von Handgriffprofilen abzugleichen.Accordingly, the device 100 determines 302 a group of multiple MCVs while the user is holding the device 100 at a given time and compares 304 the group of MCVs with the multiple handgrip profiles stored in the device 100. In one embodiment, the device 100 uses a mathematical optimization approach, for example, the least mean squares algorithm, to determine 304 which group of measured MCVs most closely matches the stored handgrip profile. Alternative optimization techniques such as trapezoidal rule or Simpson rule approximation may be applied to compare the group of measured MCVs with a group of stored reference coupling values such as a group of handle profiles.

Wird eine Übereinstimmung gefunden, bestimmt, 306, das Gerät 100 das oder die Antennenarrays oder Antennenarraybereiche, die blockiert sind, zum Beispiel entsprechend dem Handgriffprofil. Die Angabe des(der) blockierten Antennenarray(s) oder von Bereichen davon stellt die Position der Hand des Nutzers relativ zu dem Gerät 100 und insbesondere relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays des Geräts 100 dar. Wenn keine Übereinstimmung gefunden wird, bestimmt, 306, das Gerät 100, dass keine Antennenarrays blockiert sind oder der Nutzer das Gerät 100 nicht in der Hand hält.If a match is found, the device 100 determines 306 the antenna array(s) or antenna array regions that are blocked, for example according to the handgrip profile. The indication of the blocked antenna array(s) or regions thereof represents the position of the user's hand relative to the device 100 and in particular relative to the multiple antenna arrays of the device 100. If no match is found, the device 100 determines 306 that no antenna arrays are blocked or the user is not holding the device 100.

Das Gerät 100 kann dann (wenn das Verfahren 300 während eines Anrufs oder während des Betriebs einer kontextbewussten Anwendung wiederholt wird) die mehrzähligen Antennenarrays 104, 106, 108, 110 basierend auf der Objektposition, z.B. der Position der Hand, konfigurieren oder neu konfigurieren, 308. An dieser Konfigurierung können ein oder mehrere Vorgänge beteiligt sein. Zum Beispiel stellt das Gerät 100 eine Kommunikationsübertragung von einem oder mehreren Antennenarrays der mehrzähligen Antennenarrays 104, 106, 108, 110 basierend auf der Objektposition ein. Dies kann die Änderung einer Ausrichtung eines Antennenstrahls von einem Antennenarray und/oder eines Übertragungsleistungspegels der Kommunikationsübertragung einschließen. Die Änderung lässt sich durch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen durchführen: es werden weniger oder andere Antennenelemente des Antennenarray verwendet, um den Antennenstrahl von dem Antennenarray zu lenken; es wird bei weniger verwendeten Antennenelementen die Übertragungsleistung erhöht, um die Reichweite des Antennenstrahls zu vergrößern; es wird die Übertragungsleistung verringert, wenn festgestellt wird, dass weitere Antennenelemente des Antennenarray frei sind, weil der Nutzer seine Hand bewegt hat; es wird die Kommunikationsübertragung von einem blockierten Antennenarray oder Antennenarraybereich gestoppt; es wird die Kommunikationsübertragung mit einem nichtversperrten Antennenarray oder Antennenarraybereich fortgesetzt etc.The device 100 may then (when the method 300 is repeated during a call or during operation of a context-aware application) configure or reconfigure 308 the multiple antenna arrays 104, 106, 108, 110 based on the object position, e.g., the position of the hand. One or more operations may be involved in this configuration. For example, the device 100 adjusts a communication transmission from one or more antenna arrays of the multiple antenna arrays 104, 106, 108, 110 based on the object position. This may include changing an orientation of an antenna beam from an antenna array and/or a transmit power level of the communication transmission. The change may be implemented by one or more of the following measures: using fewer or different antenna elements of the antenna array to direct the antenna beam from the antenna array; increasing the transmission power of fewer antenna elements in order to extend the range of the antenna beam; reducing the transmission power if it is determined that other antenna elements of the antenna array are unobstructed because the user has moved his hand; stopping the communication transmission from a blocked antenna array or antenna array area; continuing the communication transmission with an unobstructed antenna array or antenna array area, etc.

Ferner kann das Konfigurieren, 308, der Antennenarrays basierend auf der Objektposition eine oder verschiedene Kombinationen der folgenden Maßnahmen umfassen, jedoch ohne Beschränkung hierauf: das Abschalten oder Deaktivieren einiger Antennenarrays oder Antennenarraybereiche (entweder einzelner Antennenelemente oder Antennensubarrays), die blockiert sind; Verwenden von einigen der blockierten Antennenelemente zum Senden von gegenseitigen Kopplungsübertragungen, damit das Gerät 100 das Verfahren 300 zum Verfolgen der Handbewegungen des Nutzers wiederholt, um beispielsweise die Beamforming- und MIMO-Anwendungen zu optimieren und die Akkulaufzeit zu maximieren; oder das Verwenden von nichtblockierten Antennenarrays oder Bereichen derselben für Kommunikationsübertragungen. Das Deaktivieren von Antennenelementen kann das Schalten der Antennenelemente in einen Empfangsmodus oder das Abschalten derselben umfassen, wobei hierfür Schalter verwendet werden, die mit den Antennenelementen verbunden sind. Das Verwenden von Antennenelementen für Übertragungen kann das Schalten der Antennenelemente in einen Übertragungsmodus umfassen, wobei hierfür Schalter verwendet werden, die mit den Antennenelementen verbunden sind.Further, configuring 308 the antenna arrays based on the object position may include, but are not limited to, one or various combinations of the following: turning off or disabling some antenna arrays or antenna array regions (either individual antenna elements or antenna subarrays) that are blocked; using some of the blocked antenna elements to send mutual coupling transmissions to cause device 100 to repeat the method 300 for tracking the user's hand movements, for example, to optimize beamforming and MIMO applications and maximize battery life; or using unblocked antenna arrays or regions thereof for communication transmissions. Deactivating antenna elements may include switching the antenna elements to a receive mode or turning them off using switches connected to the antenna elements. Using antenna elements for transmissions may include switching the antenna elements to a transmission mode using switches connected to the antenna elements.

4 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens 400, das von einem elektronischen Kommunikationsgerät 100 wie einem Smartphone 100 durchgeführt werden kann, um Antennenelemente zu konfigurieren, so dass diese gegenseitige Kopplungsübertragung zum Bestimmen oder Ermitteln von MVCs senden. Das Verfahren 400 wird mit Bezug auf die 6, 7, 8 und 9 beschrieben, die das Smartphone zeigen, das vier MCVs S12, S34, S56 und S78 anhand von gegenseitigen Kopplungsübertragungen zwischen vier Antennenelementen von vier verschiedenen Paaren von Antennenarrays 104, 106, 108, 110 bestimmt bzw. ermittelt. Das Verfahren 400 kann aber auch durchgeführt werden zum Bestimmen bzw. Ermitteln von MCVs anhand von gegenseitigen Kopplungsübertragungen zwischen: Antennenelementen von zusätzlichen Paaren von Antennenarrays 104, 106, 108, 110; verschiedenen Antennenelementen desselben Paares von Antennenarrays; verschiedenen Übertragungsrichtungen zwischen denselben Antennenelementen oder verschiedenen Antennenelementen; etc. 4 shows a logic flow diagram illustrating a method 400 that may be performed by an electronic communication device 100, such as a smartphone 100, to configure antenna elements to transmit mutual coupling transmissions for determining or detecting MVCs. The method 400 is described with reference to the 6 , 7 , 8th and 9 , which show the smartphone determining four MCVs S 12 , S 34 , S 56 and S 78 based on mutual coupling transmissions between four antenna elements of four different pairs of antenna arrays 104, 106, 108, 110. However, the method 400 can also be performed for determining MCVs based on mutual coupling transmissions between: antenna elements of additional pairs of antenna arrays 104, 106, 108, 110; different antenna elements of the same pair of antenna arrays; different transmission directions between the same antenna elements or different antenna elements; etc.

Darüber hinaus können in einer Ausführungsform mehrere MCVs (wie zum Beispiel die in den 6, 7, 8 und 9 angegebenen MCVs) basierend auf aufeinanderfolgenden gegenseitigen Kopplungsübertragungen, die zu verschiedenen Zeiten stattfinden, zwischen den verschiedenen Paaren von Antennenelementen bestimmt werden. Zum Beispiel sendet das Sendeantennenelement eines ersten Paares von Antennenelementen eine gegenseitige Kopplungsübertragung für eine Millisekunde. Danach sendet das Sendeantennenelement eines zweiten Paares von Antennenelementen eine gegenseitige Kopplungsübertragung für eine Millisekunde. Die aufeinanderfolgenden gegenseitigen Kopplungsübertragungen finden statt, bis alle MCVs für die Gruppe bestimmt sind. In einer weiteren Ausführungsform können die mehrzähligen MCVs basierend auf gleichzeitigen gegenseitigen Kopplungsübertragungen bestimmt werden, die gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig zwischen den verschiedenen Paaren von Antennenelementen stattfinden. In dieser Ausführungsform kann jede gleichzeitig stattfindende gegenseitige Kopplungsübertragung auf einer anderen Sendefrequenz erfolgen, um ein Nebensprechen zu minimieren, das die MCV-Bestimmungen und damit die Bestimmung der Objektposition verzerren könnte.In addition, in one embodiment, multiple MCVs (such as those shown in the 6 , 7 , 8th and 9 specified MCVs) are determined based on successive mutual coupling transmissions that occur at different times between the different pairs of antenna elements. For example, the transmit antenna element of a first pair of antenna elements transmits a mutual coupling transmission for one millisecond. Thereafter, the transmit antenna element of a second pair of antenna elements transmits a mutual coupling transmission for one millisecond. The successive mutual coupling transmissions occur until all MCVs for the group are determined. In another embodiment, the multiple MCVs may be determined based on on simultaneous mutual coupling transmissions that occur simultaneously or substantially simultaneously between the different pairs of antenna elements. In this embodiment, each simultaneous mutual coupling transmission may occur at a different transmit frequency to minimize crosstalk that could distort the MCV determinations and hence the determination of object position.

Gemäß dem Verfahren 400 konfiguriert, 402, das Smartphone 100 ein Antennenelement in einem ersten Antennenarray, so dass dieses sendet, und konfiguriert, 402, ein Antennenelement in einem zweiten Antennenarray, so dass dieses empfängt. Das Smartphone sendet, 404, eine erste gegenseitige Kopplungsübertragung zwischen den Antennenelementen des ersten und des zweiten Antennenarrays und bestimmt, 406, einen ersten gegenseitigen Kopplungswert anhand der ersten gegenseitigen Kopplungsübertragung. Das Smartphone 100 konfiguriert, 408, ein Antennenelement in dem ersten Antennenarray, so dass dieses empfängt, und konfiguriert, 408, ein Antennenelement in einem dritten Antennenarray, so dass diese sendet. Das Smartphone sendet, 410, eine zweite gegenseitige Kopplungsübertragung zwischen den Antennenelementen des ersten und des dritten Antennenarrays und bestimmt, 412, einen zweiten gegenseitigen Kopplungswert anhand der zweiten gegenseitigen Kopplungsübertragung. Ähnlich bestimmt, 414, das Smartphone 100 weitere gegenseitige Kopplungswerte für verschiedene Paare von Antennenarrays, um eine komplette Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten zu bestimmen.According to the method 400, the smartphone 100 configures 402 an antenna element in a first antenna array to transmit and configures 402 an antenna element in a second antenna array to receive. The smartphone transmits 404 a first mutual coupling transmission between the antenna elements of the first and second antenna arrays and determines 406 a first mutual coupling value based on the first mutual coupling transmission. The smartphone 100 configures 408 an antenna element in the first antenna array to receive and configures 408 an antenna element in a third antenna array to transmit. The smartphone transmits 410 a second mutual coupling transmission between the antenna elements of the first and third antenna arrays and determines 412 a second mutual coupling value based on the second mutual coupling transmission. Similarly, the smartphone 100 determines 414 additional mutual coupling values for different pairs of antenna arrays to determine a complete set of mutual coupling values.

In 6 ist als Teil eines Smartphone 100 eine Batterie 630 dargestellt, die als Stromversorgung 230 dient, und es sind die vier Antennenarrays 104, 106, 108 und 110 dargestellt, die jeweils als ARRAY_A, ARRAY_B, ARRAY_C und ARRAY_D bezeichnet sind. Jedes Antennenarray hat vier aktive Antennenelemente und zwei parasitäre Antennenelemente. Das Antennenarray 104 zum Beispiel umfasst aktive Antennenelemente A2 (604) und A3 (605) und parasitäre Antennenelemente 642 und 644. Das Antennenarray 106 umfasst aktive Antennenelemente B1 (606) und B8 (607) und parasitäre Antennenelemente 646 und 648. Das Antennenarray 108 umfasst aktive Antennenelemente C4 (608) und C5 (609) und parasitäre Antennenelemente 654 und 656. Das Antennenarray 110 umfasst aktive Antennenarrays D6 (611) und D7 (610) und parasitäre Antennenarrays 650 und 652.In 6 , a battery 630 is shown as part of a smartphone 100, which serves as a power supply 230, and the four antenna arrays 104, 106, 108 and 110 are shown, which are respectively referred to as ARRAY_A, ARRAY_B, ARRAY_C and ARRAY_D. Each antenna array has four active antenna elements and two parasitic antenna elements. For example, antenna array 104 includes active antenna elements A2 (604) and A3 (605) and parasitic antenna elements 642 and 644. Antenna array 106 includes active antenna elements B1 (606) and B8 (607) and parasitic antenna elements 646 and 648. Antenna array 108 includes active antenna elements C4 (608) and C5 (609) and parasitic antenna elements 654 and 656. Antenna array 110 includes active antenna arrays D6 (611) and D7 (610) and parasitic antenna arrays 650 and 652.

In der dargestellten Ausführungsform ist jedes aktive Antennenelement mittels eines separaten SPDT-Schalters mit einem separaten Sender-Empfänger gekoppelt, der Sender- und Empfängerhardware aufweist. Das Antennenelement A2 (604) ist zum Beispiel mittels eines Schalters 612 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt. Das Antennenelement B1 (606) ist mittels eines Schalters 614 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt. Das Antennenelement A3 (605) ist mittels eines Schalters 712 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt. Das Antennenelement C4 (608) ist mittels eines Schalters 716 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt. Das Antennenelement C5 (609) ist mittels eines Schalters 816 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt. Das Antennenelement D6 (611) ist mittels eines Schalters 818 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt. Das Antennenelement B8 (607) ist mittels eines Schalters 914 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt. Das Antennenelement D7 (610) ist mittels eines Schalters 918 mit einem Sender-Empfänger gekoppelt.In the illustrated embodiment, each active antenna element is coupled to a separate transceiver having transmitter and receiver hardware via a separate SPDT switch. For example, antenna element A2 (604) is coupled to a transceiver via switch 612. Antenna element B1 (606) is coupled to a transceiver via switch 614. Antenna element A3 (605) is coupled to a transceiver via switch 712. Antenna element C4 (608) is coupled to a transceiver via switch 716. Antenna element C5 (609) is coupled to a transceiver via switch 816. Antenna element D6 (611) is coupled to a transceiver via switch 818. The antenna element B8 (607) is coupled to a transmitter-receiver by means of a switch 914. The antenna element D7 (610) is coupled to a transmitter-receiver by means of a switch 918.

Zum Bestimmen des ersten MCV mittels des Verfahrens 400 konfiguriert, 402, das Smartphone 100 das Antennenelement 604 eines ersten Antennenarray 104, so dass dieses sendet, indem es das Antennenelement 604 mittels des Schalters 612 mit der Senderhardware verbindet, und konfiguriert, 402, das Antennenelement 606 eines zweiten Antennenarray 106, so dass dieses empfängt, indem es das Antennenelement 606 mittels des Schalters 614 mit der Empfängerhardware verbindet. In einer bestimmten Ausführungsform werden bei der Bestimmung bzw. Ermittlung der MCVs all diejenigen Antennenelemente, die aktuell nicht zum Senden gebraucht werden, mit der jeweiligen Empfängerhardware verbunden. Zur Veranschaulichung sind alle Antennenelemente des Antennenarray 108 durch jeweilige Schalter (kollektiv als Schalter 616 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Weiterhin sind alle Antennenelemente des Antennenarray 110 durch jeweilige Schalter (kollektiv als Schalter 618 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Wenngleich nicht dargestellt, können die Antennenelemente der Antennenarrays 104 und 106, die für gegenseitige Kopplungsübertragungen nicht gebraucht werden, ebenfalls mit der jeweiligen Empfängerhardware verbunden sein.To determine the first MCV using the method 400, the smartphone 100 configures 402 the antenna element 604 of a first antenna array 104 to transmit by connecting the antenna element 604 to the transmitter hardware using the switch 612, and configures 402 the antenna element 606 of a second antenna array 106 to receive by connecting the antenna element 606 to the receiver hardware using the switch 614. In a particular embodiment, when determining the MCVs, all of the antenna elements that are not currently needed for transmitting are connected to the respective receiver hardware. For illustration purposes, all of the antenna elements of the antenna array 108 are connected to receiver hardware using respective switches (collectively shown as switch 616). Furthermore, all antenna elements of antenna array 110 are connected to receiver hardware through respective switches (collectively shown as switch 618). Although not shown, the antenna elements of antenna arrays 104 and 106 that are not needed for mutual coupling transmissions may also be connected to the respective receiver hardware.

Das Antennenelement 604 sendet, 404, eine erste gegenseitige Kopplungsübertragung 634 an das Antennenelement 606, von welchem der S-Parameter S12 als erster MCV bestimmt wird, 406. Das parasitäre Antennenelement 642, das dem Sendeantennenelement 604 benachbart ist, und das parasitäre Antennenelement 646, das dem Empfangsantennenelement 606 benachbart ist, ermöglichen das Senden der gegenseitigen Kopplungsübertragung 634 mit einer geringeren Sendeleistung als jener für Kommunikationsübertragungen.The antenna element 604 sends, 404, a first mutual coupling transmission 634 to the antenna element 606, of which the S-parameter S 12 is determined as the first MCV, 406. The parasitic antenna element 642 adjacent to the transmit antenna element 604 and the parasitic antenna element 646 adjacent to the receive antenna element 606 enable the transmission of the mutually coupled transmission 634. side coupling transmission 634 with a lower transmission power than that for communication transmissions.

Zum Bestimmen des zweiten MCV mittels des Verfahrens 400 konfiguriert, 408, das Smartphone 100, das Antennenelement 605 des ersten Antennenarray 104, so dass dieses empfängt, indem es das Antennenelement 605 mittels des Schalters 712 mit der Empfängerhardware verbindet, und konfiguriert, 408, das Antennenelement 608 eines dritten Antennenarray 108, so dass dieses sendet, indem es das Antennenelement 608 mittels des Schalters 716 mit der Senderhardware verbindet. Es sind alle Antennenelemente des Antennenarray 106 durch die jeweiligen Schalter (kollektiv als Schalter 714 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Ferner sind alle Antennenelemente des Antennenarray 110 durch jeweilige Schalter (kollektiv als Schalter 618 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Wenngleich nicht dargestellt, können die Antennenelemente der Antennenarrays 104 und 106, die für gegenseitige Kopplungsübertragungen nicht gebraucht werden, ebenfalls mit der jeweiligen Empfängerhardware verbunden sein.To determine the second MCV using the method 400, the smartphone 100 configures 408 the antenna element 605 of the first antenna array 104 to receive by connecting the antenna element 605 to the receiver hardware using the switch 712, and configures 408 the antenna element 608 of a third antenna array 108 to transmit by connecting the antenna element 608 to the transmitter hardware using the switch 716. All antenna elements of the antenna array 106 are connected to receiver hardware using the respective switches (collectively shown as switch 714). Furthermore, all antenna elements of the antenna array 110 are connected to receiver hardware using the respective switches (collectively shown as switch 618). Although not shown, the antenna elements of antenna arrays 104 and 106 that are not needed for mutual coupling transmissions may also be connected to the respective receiver hardware.

Das Antennenelement 608 sendet, 410, eine zweite gegenseitige Kopplungsübertragung 636 an das Antennenelement 605, von welchem der S-Parameter S34 als zweiter MCV bestimmt wird, 412. Das parasitäre Antennenelement 654, das dem Sendeantennenelement 608 benachbart ist, und das parasitäre Antennenelement 644, das dem Empfangsantennenelement 605 benachbart ist, ermöglichen das Senden der gegenseitigen Kopplungsübertragung 636 mit einer geringeren Sendeleistung als jener für Kommunikationsübertragungen.The antenna element 608 transmits, 410, a second mutual coupling transmission 636 to the antenna element 605, of which the S-parameter S 34 is determined as the second MCV, 412. The parasitic antenna element 654 adjacent to the transmit antenna element 608 and the parasitic antenna element 644 adjacent to the receive antenna element 605 enable the mutual coupling transmission 636 to be transmitted at a lower transmit power than that for communication transmissions.

Zum Bestimmen, 414, eines dritten MCV mittels des Verfahrens 400 konfiguriert das Smartphone 100, das Antennenelement 611 des vierten Antennenarray 110, so dass dieses sendet, indem es das Antennenelement 611 mittels des Schalters 818 mit der Senderhardware verbindet, und konfiguriert das Antennenelement 609 des dritten Antennenarray 108, so dass dieses empfängt, indem es das Antennenelement 609 mittels des Schalters 816 mit der Empfängerhardware verbindet. Es sind alle Antennenelemente des Antennenarray 104 durch jeweilige Schalter (kollektiv als Schalter 812 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Ferner sind alle Antennenelemente des Antennenarray 106 durch jeweilige Schalter (kollektiv als Schalter 714 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Wenngleich nicht dargestellt, können die Antennenelemente der Antennenarrays 108 und 110, die für gegenseitige Kopplungsübertragungen nicht genutzt werden, ebenfalls mit der jeweiligen Empfängerhardware verbunden sein. To determine 414 a third MCV using method 400, smartphone 100 configures antenna element 611 of fourth antenna array 110 to transmit by connecting antenna element 611 to transmitter hardware using switch 818, and configures antenna element 609 of third antenna array 108 to receive by connecting antenna element 609 to receiver hardware using switch 816. All antenna elements of antenna array 104 are connected to receiver hardware through respective switches (collectively shown as switch 812). Furthermore, all antenna elements of antenna array 106 are connected to receiver hardware through respective switches (collectively shown as switch 714). Although not shown, the antenna elements of antenna arrays 108 and 110 that are not used for mutual coupling transmissions may also be connected to the respective receiver hardware.

Das Antennenelement 611 sendet eine zweite gegenseitige Kopplungsübertragung 638 an das Antennenelement 609, von welchem der S-Parameter S56 als dritter MCV bestimmt wird. Das parasitäre Antennenelement 652, das dem Sendeantennenelement 611 benachbart ist, und das parasitäre Antennenelement 656, das dem Empfangsantennenelement 609 benachbart ist, ermöglichen das Senden der gegenseitigen Kopplungsübertragung 638 mit einer geringeren Sendeleistung als jener für Kommunikationsübertragungen.The antenna element 611 transmits a second mutual coupling transmission 638 to the antenna element 609, of which the S-parameter S 56 is determined as the third MCV. The parasitic antenna element 652 adjacent to the transmit antenna element 611 and the parasitic antenna element 656 adjacent to the receive antenna element 609 enable the mutual coupling transmission 638 to be transmitted at a lower transmission power than that for communication transmissions.

Zum Bestimmen, 414, eines vierten MCV mittels des Verfahrens 400 konfiguriert das Smartphone 100, das Antennenelement 607 des zweiten Antennenarray 106, so dass dieses sendet, indem es das Antennenelement 607 mittels des Schalters 914 mit der Senderhardware verbindet, und konfiguriert das Antennenelement 610 des vierten Antennenarray 110, so dass dieses empfängt, indem es das Antennenelement 610 mittels des Schalters 918 mit der Empfängerhardware verbindet. Es sind alle Antennenelemente des Antennenarray 108 durch jeweilige Schalter (kollektiv als Schalter 616 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Ferner sind alle Antennenelemente des Antennenarray 104 durch jeweilige Schalter (kollektiv als Schalter 812 dargestellt) mit Empfängerhardware verbunden. Wenngleich nicht dargestellt, können die Antennenelemente der Antennenarrays 106 und 110, die für gegenseitige Kopplungsübertragungen nicht genutzt werden, ebenfalls mit der jeweiligen Empfängerhardware verbunden sein.To determine 414 a fourth MCV using method 400, smartphone 100 configures antenna element 607 of second antenna array 106 to transmit by connecting antenna element 607 to transmitter hardware using switch 914, and configures antenna element 610 of fourth antenna array 110 to receive by connecting antenna element 610 to receiver hardware using switch 918. All antenna elements of antenna array 108 are connected to receiver hardware through respective switches (collectively shown as switch 616). Furthermore, all antenna elements of antenna array 104 are connected to receiver hardware through respective switches (collectively shown as switch 812). Although not shown, the antenna elements of antenna arrays 106 and 110 that are not used for mutual coupling transmissions may also be connected to the respective receiver hardware.

Das Antennenelement 607 sendet eine vierte gegenseitige Kopplungsübertragung 640 an das Antennenelement 610, von welchem der S-Parameter S78 als vierter MCV bestimmt wird. Das parasitäre Antennenelement 648, das dem Sendeantennenelement 607 benachbart ist, und das parasitäre Antennenelement 650, das dem Empfangsantennenelement 610 benachbart ist, ermöglichen das Senden der gegenseitigen Kopplungsübertragung 640 mit einer geringeren Sendeleistung als jener für Kommunikationsübertragungen.The antenna element 607 transmits a fourth mutual coupling transmission 640 to the antenna element 610, of which the S-parameter S 78 is determined as the fourth MCV. The parasitic antenna element 648 adjacent to the transmit antenna element 607 and the parasitic antenna element 650 adjacent to the receive antenna element 610 enable the mutual coupling transmission 640 to be transmitted at a lower transmit power than that for communication transmissions.

5 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens 500, das von dem Smartphone 100 durchgeführt werden kann, um basierend auf gemessenen MCVs eine Objektposition zu bestimmen. Auch das Verfahren 500 wird mit Bezug auf die 6, 7, 8 und 9 beschrieben. Durch die Anwendung des Verfahrens 500 sendet, 502, das Smartphone 100 aufeinanderfolgend gegenseitige Kopplungsübertragungen 634, 636, 638, 640 von den jeweiligen Antennenelementen 2, 4, 6 und 8 zum Beispiel. Das Smartphone 100 misst, 504, den Leistungspegel der gegenseitigen Kopplungsübertragungen 634, 636, 638 und 640, die jeweils an den Antennenelementen 1, 3, 5 und 7 empfangen werden, von denen das Smartphone 100 die gegenseitigen Kopplungswerte S12, S34, S56 und S78 bestimmt und speichert, 506. 5 shows a logic flow diagram illustrating a method 500 that can be performed by the smartphone 100 to determine an object position based on measured MCVs. The method 500 is also described with reference to the 6 , 7 , 8th and 9 By applying the method 500, the smartphone 100 sends 502 consecutive mutual coupling transmissions transmissions 634, 636, 638, 640 from the respective antenna elements 2, 4, 6 and 8, for example. The smartphone 100 measures, 504, the power level of the mutual coupling transmissions 634, 636, 638 and 640 received at the antenna elements 1, 3, 5 and 7, respectively, of which the smartphone 100 determines and stores, 506, the mutual coupling values S 12 , S 34 , S 56 and S 78 .

Das Smartphone 100 vergleicht, 508, S12, S34, S56 und S78 mit gespeicherten Gruppen von Referenzwerten und entsprechenden Schwellenwerten, wobei jede Gruppe ein anderes Handgriffprofil darstellt. Wenn der Abgleich der gemessenen S-Parameter S12, S34, S56 und S78 mit einem Handgriffprofil durch das Smartphone 100 bei 510 fehlschlägt, kann das Smartphone 100 eine weitere Gruppe von S-Parametern wie durch das Verfahren 500 dargestellt bestimmen, indem es zu Block 502 zurückkehrt. Alternativ beendet das Smartphone 100 das Verfahren 500. Wenn aber das Smartphone 100 bestimmt, 510, dass die gemessenen S-Parameter S12, S34, S56 und S78 mit einem bestimmten Handgriffprofil übereinstimmen, identifiziert, 512, das Smartphone 100 dasjenige Antennenelement, das durch die Handposition, die mit dem übereinstimmenden Handgriffprofile korreliert, abgeschattet wird.The smartphone 100 compares 508 S 12 , S 34 , S 56 , and S 78 to stored groups of reference values and corresponding thresholds, each group representing a different handgrip profile. If the smartphone 100 fails to match the measured S-parameters S 12 , S 34 , S 56 , and S 78 to a handgrip profile at 510, the smartphone 100 may determine another group of S-parameters as represented by the method 500 by returning to block 502. Alternatively, the smartphone 100 terminates the method 500. However, if the smartphone 100 determines 510 that the measured S-parameters S 12 , S 34 , S 56 , and S 78 match a particular handgrip profile, the smartphone 100 identifies 512 the antenna element that is shadowed by the hand position that correlates with the matching handgrip profile.

Zum Beispiel geben die S-Parameter S34, S56 und S78, die bei 506 bestimmt wurden, abgeschwächte gegenseitige Kopplungsübertragungen 636, 638 und 640 an, die jeweils an den Antennenelementen 3, 5 und 7 empfangen werden. Das Smartphone 100 bestimmt, 510, dass die gemessene Gruppe von S-Parametern mit dem Handgriffprofil übereinstimmt, bei welchem der Nutzer das Gerät 100 in einer Hand hält und mit dem Daumen bedient. Dieses Handgriffprofil entspricht den Antennenarrays 108 und 110, die zum Beispiel durch die Handfläche des Nutzers abgeschattet werden. Das Smartphone 100 konfiguriert die Antennenelemente seiner Antennenarrays basierend auf dieser Handposition.For example, the S-parameters S 34 , S 56 , and S 78 determined at 506 indicate attenuated mutual coupling transmissions 636, 638, and 640 received at antenna elements 3, 5, and 7, respectively. The smartphone 100 determines 510 that the measured set of S-parameters matches the handgrip profile where the user holds the device 100 in one hand and operates it with the thumb. This handgrip profile corresponds to the antenna arrays 108 and 110, which are shadowed by the user's palm, for example. The smartphone 100 configures the antenna elements of its antenna arrays based on this hand position.

In der Ausführungsform des Smartphone 100 mit den Millimeterwellen-Antennenarrays kann das Smartphone 100 basierend auf der Handposition einen der folgenden Vorgänge oder eine Kombination dieser Vorgänge durchführen: Betreiben, 514, eines abgeschatteten Antennenelements eines ersten Millimeterwellen-Antennenarray und eines abgeschatteten Antennenelements eines zweiten Millimeterwellen-Antennenarray für eine gegenseitige Kopplungsübertragung; Betreiben, 514, eines nichtabgeschatteten ersten Subarray des ersten Millimeterwellen-Antennenarray für Kommunikationsübertragungen; Deaktivieren, 514, eines abgeschatteten zweiten Subarray des zweiten Millimeterwellen-Antennenarray. Das Smartphone 100 kann basierend auf der Handposition ferner eines oder mehrere abgeschattete Sub-6 GHz-Antennenelemente deaktivieren, 516.In the embodiment of the smartphone 100 with the millimeter wave antenna arrays, the smartphone 100 may perform one of the following operations or a combination of operations based on the hand position: operating, 514, a shaded antenna element of a first millimeter wave antenna array and a shaded antenna element of a second millimeter wave antenna array for mutual coupling transmission; operating, 514, an unshaded first subarray of the first millimeter wave antenna array for communication transmissions; deactivating, 514, a shaded second subarray of the second millimeter wave antenna array. The smartphone 100 may further deactivate, 516, one or more shaded sub-6 GHz antenna elements based on the hand position.

Wenn sich das Smartphone 100 zum Beispiel gerade in einem Anruf mit einem weiteren Gerät befindet, betreibt, 514, das Smartphone 100 Antennenelemente eines oder beide der nichtabgeschatteten Antennenarrays 104 und 106 für Kommunikationsübertragungen zu dem anderen Gerät (z.B. zu einer Basisstation). Welches der Antennenarrays 104 und/oder 106 und welcher der Antennenelementbestandteile dieser Arrays beispielsweise für das Beamforming verwendet werden, kann abhängig sein von dem Standort des anderen Geräts und der Entfernung relativ zu dem Smartphone 100. Das Smartphone 100 kann die Antennenelemente 2 und 3 des Antennenarray 104 und die Antennenelemente 1 und 8 des Antennenarray 106 auch weiterhin für gegenseitige Kopplungsübertragungen nutzen, um während des Anrufs periodisch MCVs zu bestimmen, wenn diese Antennenelemente aktuell nicht für Kommunikationsübertragungen genutzt werden. Alternativ nutzt das Smartphone 100 die Antennenelemente 1, 2, 3 und 8 für gegenseitige Kopplungsübertragungen und nutzt Subarrays der verbleibenden Antennenelemente der Antennenarrays 104 und 106 für die Kommunikationsübertragungen.For example, if the smartphone 100 is currently in a call with another device, the smartphone 100 operates 514 antenna elements of one or both of the unshadowed antenna arrays 104 and 106 for communication transmissions to the other device (e.g., to a base station). Which of the antenna arrays 104 and/or 106 and which of the antenna element components of these arrays are used for beamforming, for example, may depend on the location of the other device and the distance relative to the smartphone 100. The smartphone 100 may also continue to use antenna elements 2 and 3 of the antenna array 104 and antenna elements 1 and 8 of the antenna array 106 for mutual coupling transmissions to periodically determine MCVs during the call if these antenna elements are not currently being used for communication transmissions. Alternatively, the smartphone 100 uses the antenna elements 1, 2, 3 and 8 for mutual coupling transmissions and uses subarrays of the remaining antenna elements of the antenna arrays 104 and 106 for the communication transmissions.

Das Smartphone 100 deaktiviert, 514, Antennenelemente der abgeschatteten Antennenarrays 108 und 110 oder betreibt, 514, die Antennenelemente der abgeschatteten Antennenarrays für gegenseitige Kopplungsübertragungen, um die Überwachung der MCVs fortzuführen und dadurch die Handposition während des Anrufs. Zum Beispiel betreibt das Smartphone 100 die Antennenelemente 4 und 5 des Antennenarray 108 und die Antennenelemente 6 und 7 des Antennenarray 110 für gegenseitige Kopplungsübertragungen. Das Smartphone 100 deaktiviert die anderen beiden aktiven Antennenelemente jedes der Antennenarrays 108 und 110, zum Beispiel durch eine Verbindung des SPDT-Schalters für diese Antennenelemente mit der Empfängerhardware und durch Stoppen der Gleichstromzufuhr zu den Schaltern.The smartphone 100 deactivates, 514, antenna elements of the shadowed antenna arrays 108 and 110 or operates, 514, the antenna elements of the shadowed antenna arrays for mutual coupling transmissions to continue monitoring the MCVs and thereby the hand position during the call. For example, the smartphone 100 operates antenna elements 4 and 5 of the antenna array 108 and antenna elements 6 and 7 of the antenna array 110 for mutual coupling transmissions. The smartphone 100 deactivates the other two active antenna elements of each of the antenna arrays 108 and 110, for example, by connecting the SPDT switch for those antenna elements to the receiver hardware and stopping the DC power supply to the switches.

Weiterhin kann das Smartphone 100 derart konfiguriert oder programmiert werden, dass es die physische Lage aller Antennenarrays in dem Smartphone 100 herausfindet. Dementsprechend kann das Smartphone 100 diejenigen Sub-6GHz-Antennenelemente als abgeschattet deaktivieren, 516, die den abgeschatteten Antennenarrays 108 und 110 benachbart sind. In einer weiteren Ausführungsform weist das Smartphone 100 einen Anwendungsprozessor 518 zum Beispiel über den Prozessor 202, der die Handposition bestimmt hat, darauf hin, dass eine oder mehrere kontextsensitive Anwendungen geöffnet, geschlossen oder ausgeführt werden sollen. Eine „kontextsensitive“ Anwendung, die in der vorliegenden Beschreibung auch als „kontextabhängige“ Anwendung bezeichnet wird, ist eine Anwendung, die basierend auf der Art und Weise reagiert oder antwortet, wie ein Nutzer mit einem Gerät interagiert, zum Beispiel, indem der Nutzer das Gerät in der Hand hält, das Gerät berührt und/oder über dem Gerät Gesten macht. Beispiele sind unter anderem eine Gestenerfassung, eine Lautstärkensteuerung, die Bedienung oder Scharfstellung einer Kamera, die Orientierung des Bildschirms etc.Furthermore, the smartphone 100 may be configured or programmed to find the physical location of all antenna arrays in the smartphone 100. Accordingly, the smartphone 100 may deactivate 516 those sub-6GHz antenna elements as shadowed that are adjacent to the shadowed antenna arrays 108 and 110. In another embodiment, the smartphone 100 includes an application processor 518, for example, via the processor 202, that detects the hand position tion, that one or more context-sensitive applications should be opened, closed, or run. A "context-sensitive" application, also referred to in this description as a "context-dependent" application, is an application that reacts or responds based on the way a user interacts with a device, for example by the user holding the device, touching the device, and/or gesturing over the device. Examples include gesture detection, volume control, operating or focusing a camera, orienting the screen, etc.

Wenn zum Beispiel das Smartphone 100 bestimmt, dass der Nutzer das Smartphone 100 mit einer Hand hält, meldet, 518, das Smartphone 100 dies an einen Anwendungsprozessor in dem Smartphone 100, der im Vorgriff auf ein Selfie, das der Nutzer machen will, eine Kamera aktiviert. Wenn das Smartphone 100 zum Beispiel bestimmt bzw. feststellt, dass der Nutzer das Smartphone mit beiden Händen hält, kann das Smartphone 100 dies an den Anwendungsprozessor melden, der Vorgriff auf ein Video, das der Nutzer abspielen möchte, einen Bildschirmmodus vom Hochformat in das Querformat ändert. Wenn das Smartphone 100 ferner bestimmt bzw. feststellt, dass der Nutzer das Telefon aufgenommen hat, was basierend auf einer Bestimmung 512 geschieht, dass eines oder mehrere Antennenarrays blockiert sind, kann das Smartphone 100 dies an den Anwendungsprozessor melden, der den Bildschirm aufleuchten lassen kann und eine Benachrichtigung über Textmitteilungen, Emails, Uhrzeit, Wetter etc. bereitstellt.For example, if the smartphone 100 determines that the user is holding the smartphone 100 with one hand, 518 the smartphone 100 reports this to an application processor in the smartphone 100, which activates a camera in anticipation of a selfie the user wants to take. For example, if the smartphone 100 determines that the user is holding the smartphone with both hands, the smartphone 100 may report this to the application processor, which may change a screen mode from portrait to landscape in anticipation of a video the user wants to play. Further, if the smartphone 100 determines that the user has picked up the phone, based on a determination 512 that one or more antenna arrays are blocked, the smartphone 100 may report this to the application processor, which may light up the screen and provide notification of text messages, emails, time, weather, etc.

Die 10, 11, 12, 13, 14 und 15 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Anordnung von Antennenelementen innerhalb der Antennenarrays eines elektronischen Kommunikationsgeräts wie beispielsweise dem Smartphone 100. 10 zeigt zum Beispiel das Smartphone 100, das ein Antennenarray 1006 mit zwei parasitären Elementen 1046 und 1048 und acht aktiven Antennenelementen hat. Das Smartphone 100 hat drei weitere Antennenarrays, deren physische Anordnung ähnlich ist wie die des Antennenarray 1006, so dass ein ähnlich angeordnetes Antennenarray an jeder der vier Ecken des Smartphone 100 positioniert ist.The 10 , 11 , 12 , 13 , 14 and 15 show various embodiments for the arrangement of antenna elements within the antenna arrays of an electronic communication device such as the smartphone 100. 10 For example, FIG. 1 shows smartphone 100 having an antenna array 1006 with two parasitic elements 1046 and 1048 and eight active antenna elements. Smartphone 100 has three additional antenna arrays whose physical arrangement is similar to that of antenna array 1006, such that a similarly arranged antenna array is positioned at each of the four corners of smartphone 100.

11 zeigt das Smartphone 100, das ein Antennenarray 1106 mit zwei parasitären Antennenelementen 1146 und 1148 und sechzehn aktiven Antennenelementen hat. Das Smartphone 100 hat drei weitere Antennenelemente, deren physische Anordnung ähnlich ist wie die des Antennenarray 1106, so dass ein ähnlich angeordnetes Antennenarray an jeder der vier Ecken des Smartphone 100 positioniert ist. 11 shows the smartphone 100 having an antenna array 1106 with two parasitic antenna elements 1146 and 1148 and sixteen active antenna elements. The smartphone 100 has three additional antenna elements whose physical arrangement is similar to that of the antenna array 1106, such that a similarly arranged antenna array is positioned at each of the four corners of the smartphone 100.

12 zeigt das Smartphone 100, das ein Antennenarray 1206 mit zwei parasitären Antennenelementen 1246 und 1248 und sechzehn aktiven Antennenelementen hat. Das Smartphone 100 hat drei weitere Antennenelemente, deren physische Anordnung ähnlich ist wie die des Antennenarray 1206, so dass ein ähnlich angeordnetes Antennenarray an jeder der vier Ecken des Smartphone 100 positioniert ist. Jedoch sind die Antennenelemente in 12 gegenüber den Antennenelementen in 11 um 45 Grad gedreht. Durch die Drehung der Antennenelemente um 45 Grad entsteht zusätzlicher Raum zwischen Antennenelementen, wodurch die physische Fläche vergrößert wird, die von den Antennenarrays an dem Gerät 100 belegt wird. Die von den Antennenarrays belegte größere Fläche verringert die Wahrscheinlichkeit, dass alle Antennenelemente eines bestimmten Arrays durch die Hand eines Nutzers in der Nähe des Antennenarray blockiert werden. 12 shows the smartphone 100 having an antenna array 1206 with two parasitic antenna elements 1246 and 1248 and sixteen active antenna elements. The smartphone 100 has three additional antenna elements whose physical arrangement is similar to that of the antenna array 1206, such that a similarly arranged antenna array is positioned at each of the four corners of the smartphone 100. However, the antenna elements in 12 compared to the antenna elements in 11 rotated 45 degrees. Rotating the antenna elements 45 degrees creates additional space between antenna elements, thereby increasing the physical area occupied by the antenna arrays on the device 100. The increased area occupied by the antenna arrays reduces the likelihood that all of the antenna elements of a particular array will be blocked by the hand of a user near the antenna array.

13 zeigt das Smartphone 100, das ein Antennenarray 1306 mit drei parasitären Antennenelementen 1346, 1348 und 1358 und acht aktiven Antennenelementen hat. Das Smartphone 100 hat drei weitere Antennenelemente, deren physische Anordnung ähnlich ist wie die des Antennenarray 1306, so dass ein ähnlich angeordnetes Antennenarray an jeder der vier Ecken des Smartphone 100 positioniert ist. 13 shows the smartphone 100 having an antenna array 1306 with three parasitic antenna elements 1346, 1348 and 1358 and eight active antenna elements. The smartphone 100 has three additional antenna elements whose physical arrangement is similar to that of the antenna array 1306, such that a similarly arranged antenna array is positioned at each of the four corners of the smartphone 100.

14 zeigt das Smartphone 100, das ein Antennenarray 1406 mit drei parasitären Antennenelementen 1446, 1448 und 1458 und sechzehn aktiven Antennenelementen hat. Das Smartphone 100 hat drei weitere Antennenelemente, deren physische Anordnung ähnlich ist wie die des Antennenarray 1406, so dass ein ähnlich angeordnetes Antennenarray an jeder der vier Ecken des Smartphone 100 positioniert ist. 14 shows the smartphone 100 having an antenna array 1406 with three parasitic antenna elements 1446, 1448, and 1458 and sixteen active antenna elements. The smartphone 100 has three additional antenna elements whose physical arrangement is similar to that of the antenna array 1406, such that a similarly arranged antenna array is positioned at each of the four corners of the smartphone 100.

15 zeigt das Smartphone 100, das ein Antennenarray 1506 mit drei parasitären Antennenelementen 1546, 1548 und 1558 und sechzehn aktiven Antennenelementen hat. Das Smartphone 100 hat drei weitere Antennenelemente, deren physische Anordnung ähnlich ist wie die des Antennenarray 1506, so dass ein ähnlich angeordnetes Antennenarray an jeder der vier Ecken des Smartphone 100 positioniert ist. Jedoch sind die Antennenelemente in 15 gegenüber den Antennenelementen in 14 um 45 Grad gedreht. 15 shows the smartphone 100 having an antenna array 1506 with three parasitic antenna elements 1546, 1548 and 1558 and sixteen active antenna elements. The smartphone 100 has three further antenna elements whose physical arrangement is similar to that of the antenna array 1506, such that a similarly arranged antenna array is positioned at each of the four corners of the smartphone 100. However, the antenna elements in 15 compared to the antenna elements in 14 rotated 45 degrees.

Die zusätzlichen aktiven und parasitären Antennenelemente in den Antennenarray-Konfigurationen der 10 bis einschließlich 15 ermöglichen ein größeres Maß an Flexibilität bei der Bestimmung von MCVs; bei der Bestimmung der Objektposition anhand der MCVs und welche Antennenelemente durch die Objektposition abgeschattet und welche nicht abgeschattet sind; und bei der Bestimmung, wie die Antennenelemente der Mehrfachantennenarrays hinsichtlich der Objektposition konfiguriert werden müssen. Die Antennenarray-Konfiguration, die zum Beispiel in den 6 bis einschließlich 9 gezeigt ist, ermöglichte basierend auf der Anordnung der parasitären Antennenelemente mittels Niedrigleistungsübertragungen die Bestimmung von nur vier MCVs. Dementsprechend bezog sich die Genauigkeit, mit welcher die Objektposition bestimmt werden konnte, auf das Maß eines Antennenarrays insgesamt. Die zusätzlichen aktiven und parasitären Antennenelemente in der Antennenarray-Konfiguration, die in den 10 bis einschließlich 15 gezeigt sind, ermöglichen jedoch das Bestimmen von mindestens sechs MCVs zwischen den Antennenelementen von sechs verschiedenen Paaren von Antennenarrays. Dies wiederum ermöglicht dem Smartphone 100 das genaue Bestimmen einer Objektposition relativ zu Subarrays von minimal vier Antennenelementen.The additional active and parasitic antenna elements in the antenna array configurations of the 10 up to and including 15 allow a greater degree of flexibility in determining MCVs; in determining the object position from the MCVs and which antenna elements are shadowed by the object position and which are not shadowed; and in determining how the antenna elements of the multiple antenna arrays must be configured with respect to the object position. The antenna array configuration, which is described for example in the 6 through 9, based on the arrangement of the parasitic antenna elements, enabled the determination of only four MCVs using low-power transmissions. Accordingly, the accuracy with which the object position could be determined was related to the size of an antenna array as a whole. The additional active and parasitic antenna elements in the antenna array configuration shown in the 10 However, the methods shown in Figures 1 to 15 enable the determination of at least six MCVs between the antenna elements of six different pairs of antenna arrays. This in turn enables the smartphone 100 to accurately determine an object position relative to subarrays of at least four antenna elements.

Was zum Beispiel die Antennenarray-Konfigurationen betrifft, die in den 10 bis einschließlich 12 gezeigt sind, kann das Smartphone 100 anhand von sechs MCV-Berechnungen von gegenseitigen Kopplungsübertragungen mit geringer Leistung bestimmen, ob die oberen vier oder die unteren vier Gruppen von Antennenelementen jedes der vier Antennenarrays blockiert oder nicht blockiert sind. Was die Antennenarray-Konfigurationen betrifft, die in den 13 bis einschließlich 15 gezeigt sind, kann das Smartphone 100 anhand von acht MCV-Berechnungen von gegenseitigen Kopplungsübertragungen mit geringer Leistung bestimmen, ob die oberen vier linken, die oberen vier rechten, die unteren vier linken oder die unteren vier rechten Gruppen von Antennenelementen jedes der vier Antennenarrays blockiert oder nicht blockiert sind. Verschiedene Antennenarray-Konfigurationen mit einer unterschiedlichen Anzahl von aktiven und parasitären Antennenelementen ermöglich eine mehr oder weniger genaue Bestimmung einer Objektposition relativ zu einzelnen Antennenelementen oder Antennensubarrays.For example, regarding the antenna array configurations used in the 10 through 12, the smartphone 100 may determine whether the upper four or lower four groups of antenna elements of each of the four antenna arrays are blocked or unblocked based on six MCV calculations of low-power mutual coupling transmissions. As for the antenna array configurations shown in the 13 through 15, the smartphone 100 can determine whether the upper four left, upper four right, lower four left, or lower four right groups of antenna elements of each of the four antenna arrays are blocked or unblocked based on eight MCV calculations of low-power mutual coupling transmissions. Various antenna array configurations with a different number of active and parasitic antenna elements allow for a more or less accurate determination of an object position relative to individual antenna elements or antenna subarrays.

16 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens 1600 zum Bestimmen einer Objektposition basierend auf gemessenen oder berechneten MCVs. Ein elektronisches Kommunikationsgerät wie beispielsweise das Smartphone 100 bestimmt, 1602, eine Gruppe von MCVs, z.B. eine S-Matrix, für mindestens ein Paar eine Mehrzahl von Antennenarrays des Smartphone 100. 16 shows a logic flow diagram illustrating an embodiment of a method 1600 for determining an object position based on measured or calculated MCVs. An electronic communication device such as the smartphone 100 determines 1602 a group of MCVs, eg, an S-matrix, for at least one pair of a plurality of antenna arrays of the smartphone 100.

In dieser Ausführungsform bestimmt, 1604, das Smartphone 100 eine Gruppe von Differenzwerten zwischen Paaren von MCVs innerhalb derselben Gruppe von MCVs zum Bestimmen einer Objektposition, wobei das Smartphone 100 jeden Differenzwert mit einem Schwellenwert MCVth vergleicht, 1606. Wenn das Smartphone 100 bestimmt, 1606, dass keiner der Differenzwerte den Schwellenwert MCVth übersteigt, bestimmt das Smartphone 100, dass keines der Antennenarrays blockiert ist oder dass ein Nutzer das Smartphone 100 nicht in der Hand hält. Das Smartphone 100 wartet dann, 1608, ein programmiertes Zeitintervall ab und bestimmt, 1602, eine weitere Gruppe von MCVs, anhand derer die Objektposition erfasst werden soll.In this embodiment, the smartphone 100 determines, 1604, a set of difference values between pairs of MCVs within the same set of MCVs for determining an object position, where the smartphone 100 compares each difference value to a threshold MCV th , 1606. If the smartphone 100 determines, 1606, that none of the difference values exceed the threshold MCV th , the smartphone 100 determines that none of the antenna arrays are blocked or that a user is not holding the smartphone 100. The smartphone 100 then waits, 1608, for a programmed time interval and determines, 1602, another set of MCVs from which to detect the object position.

Wenn das Smartphone 100 jedoch bestimmt, 1606, dass mindestens einige der Differenzwerte den Schwellenwert MCVth überschreiten, kann das Smartphone 100 bestimmen, 1610, welche Antennenarrays blockiert sind, und zwar basierend darauf, welche MCVs den Schwellenwert MCVth überschreiten. Die blockierten Antennenarrays korrelieren die Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays des Smartphone 100. Basierend auf der Objektposition kann das Smartphone dann seine Antennenarrays konfigurieren, 1612, wie das zum Beispiel mit Bezug auf Block 308 des in 3 dargestellten Verfahrens 300 allgemein beschrieben ist.However, if the smartphone 100 determines 1606 that at least some of the difference values exceed the MCV th threshold, the smartphone 100 may determine 1610 which antenna arrays are blocked based on which MCVs exceed the MCV th threshold. The blocked antenna arrays correlate the object position relative to the multiple antenna arrays of the smartphone 100. Based on the object position, the smartphone may then configure its antenna arrays 1612, such as described with reference to block 308 of the embodiment shown in FIG. 3 illustrated method 300 is generally described.

17 zeigt ein Beispiel der Art und Weise, wie ein elektronisches Kommunikationsgerät das Verfahren 1600 durchführen kann. Und zwar zeigt 17 ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens 1700 zum Bestimmen einer Objektposition basierend auf mehreren Differenzwerten, die innerhalb derselben Gruppe von MCVs für MCVs berechnet werden. In einer speziellen Ausführungsform ist das Verfahren 1700 bei Durchführung durch ein Smartphone 100 beschrieben, das eine Antennenarray-Konfiguration wie in 18 oder 19 hat. 17 shows an example of the way in which an electronic communication device can carry out the method 1600. 17 a logic flow diagram illustrating an embodiment of a method 1700 for determining an object position based on multiple difference values calculated for MCVs within the same group of MCVs. In a specific embodiment, the method 1700 is described as being performed by a smartphone 100 having an antenna array configuration as in 18 or 19 has.

In den 18 und 19 ist das Smartphone 100 mit fünf Antennenarrays 1804, 1806, 1808, 1810 und 1874 gezeigt. Vier der Antennenarrays, z.B. 1804, 1806, 1808 und 1810 liegen jeweils symmetrisch in der Nähe der vier Ecken des Smartphone 100. In einer Ausführungsform haben die Antennenarrays 1804, 1806, 1808 und 1810 jeweils vier aktive Antennenelemente und werden jeweils sowohl für Kommunikationsübertragungen als auch gegenseitige Kopplungsübertragungen genutzt. Wenngleich nicht dargestellt, können die Antennenarrays 1804, 1806, 1808, 1810 auch ein oder mehrere parasitäre Antennenelemente umfassen, um gegenseitige Kopplungsübertragungen mit geringer Leistung zu ermöglichen, wie das an früherer Stelle bereits beschrieben wurde.In the 18 and 19 the smartphone 100 is shown with five antenna arrays 1804, 1806, 1808, 1810 and 1874. Four of the antenna arrays, e.g. 1804, 1806, 1808 and 1810 are each located symmetrically near the four corners of the smartphone 100. In one embodiment, the antenna arrays 1804, 1806, 1808 and 1810 each have four active antenna elements and are each used for both communication transmissions and mutual coupling transmissions. Although not shown, the antenna arrays 1804, 1806, 1808, 1810 may also include one or more parasitic antenna elements, to enable low-power mutual coupling transmissions, as described earlier.

Jedoch ist das Antennenarray 1874 eine „Hub“-Antenne, die eigens für den Austausch, z.B. für das Senden oder Empfangen, von gegenseitigen Kopplungsübertragungen mit den anderen Antennenarrays 1804, 1806, 1808 und 1810, von denen das Smartphone 100 die MCVs ermittelt, bestimmt ist. Das Antennenarray 1874 ist relativ zu den Antennenarrays 1804, 1806, 1808, 1810 des Smartphone 100 in der in 18 gezeigten Ausführungsform symmetrisch und relativ zu den Antennenarrays 1804, 1806, 1808, 1810 des Smartphone 100 in der in 19 gezeigten Ausführungsform unsymmetrisch positioniert.However, the antenna array 1874 is a "hub" antenna that is specifically designed for exchanging, e.g., sending or receiving, mutual coupling transmissions with the other antenna arrays 1804, 1806, 1808, and 1810 from which the smartphone 100 determines the MCVs. The antenna array 1874 is arranged relative to the antenna arrays 1804, 1806, 1808, 1810 of the smartphone 100 in the 18 shown embodiment symmetrically and relative to the antenna arrays 1804, 1806, 1808, 1810 of the smartphone 100 in the 19 shown embodiment is positioned asymmetrically.

In einer Ausführungsform hat das Antennenarray 1874 ein einziges Antennenelement 1, das mit einem Sender gekoppelt ist, z.B. über einen SPDT-Schalter (nicht gezeigt). Dadurch ist das Antennenarray 1874 derart konfiguriert, dass es gegenseitige Kopplungsübertragungen von dem Sendeantennenelement 1 jeweils zu den Empfangsantennenelementen, z.B. 1868 (2), 1862 (3), 1860 (4) und 1858 (5), der Antennenarrays 1804, 1808, 1810, 1806 sendet. In einer alternativen Ausführungsform ist das Antennenelement mit einem Empfänger gekoppelt und ist dadurch derart konfiguriert, dass es gegenseitige Kopplungsübertragungen von den Antennenelementen 2, 3, 4 und 5 empfängt.In one embodiment, antenna array 1874 has a single antenna element 1 coupled to a transmitter, e.g., via an SPDT switch (not shown). Thus, antenna array 1874 is configured to transmit mutual coupling transmissions from transmit antenna element 1 to receive antenna elements, e.g., 1868 (2), 1862 (3), 1860 (4), and 1858 (5), of antenna arrays 1804, 1808, 1810, 1806, respectively. In an alternative embodiment, the antenna element is coupled to a receiver and is thereby configured to receive mutual coupling transmissions from antenna elements 2, 3, 4, and 5.

Zurückkehrend zu dem Verfahren 1700 sendet, 1702, das Smartphone 100 eine gegenseitige Kopplungsübertragung von dem Hub-Antennenelement 1, die an den Antennenelementen 2, 3, 4 und 5 empfangen wird. Die gegenseitige Kopplungsübertragung kann eine einzelne Übertragung sein, die während einer gegebenen Zeitspanne mit einem geeigneten Leistungspegel gesendet wird. Jedoch ist der Übersichtlichkeit halber in 18 die gegenseitige Kopplungsübertragung zwischen den Antennenelementen 1 und 2 mit 1872, zwischen den Elementen 1 und 3 mit 1870, zwischen den Elementen 1 und 4 mit 1868 und zwischen den Elementen 1 und 5 mit 1866 gekennzeichnet. In 19 ist die gegenseitige Kopplungsübertragung zwischen den Antennenelementen 1 und 2 mit 1972, zwischen den Antennenelementen 1 und 3 mit 1970, zwischen den Antennenelementen 1 und 4 mit 1968 und zwischen den Antennenelementen 1 und 5 mit 1966 gekennzeichnet.Returning to the method 1700, the smartphone 100 transmits 1702 a mutual coupling transmission from the hub antenna element 1 that is received at the antenna elements 2, 3, 4 and 5. The mutual coupling transmission may be a single transmission transmitted during a given period of time at an appropriate power level. However, for the sake of clarity, 18 the mutual coupling transmission between antenna elements 1 and 2 is marked with 1872, between elements 1 and 3 with 1870, between elements 1 and 4 with 1868 and between elements 1 and 5 with 1866. In 19 the mutual coupling transmission between antenna elements 1 and 2 is marked with 1972, between antenna elements 1 and 3 with 1970, between antenna elements 1 and 4 with 1968 and between antenna elements 1 and 5 with 1966.

Das Smartphone 100 misst, 1704, den Leistungspegel der gegenseitigen Kopplungsübertragungen, die an den Antennenelementen 2, 3, 4 und 5 empfangen werden, deren S-Parameter S21, S31, S41 und S51 das Smartphone 100 bestimmt, 1706, und speichert. Insbesondere bestimmt das Smartphone 100: S21 anhand der Leistungspegelmessung der gegenseitigen Kopplungsübertragung 1872 bzw. 1972; S31 anhand der Leistungspegelmessung der gegenseitigen Kopplungsübertragung 1870 bzw. 1970; S41 anhand der Leistungspegelmessung der gegenseitigen Kopplungsübertragung 1868 bzw. 1968; und S51 von der Leistungspegelmessung der gegenseitigen Kopplungsübertragung 1866 bzw. 1966.The smartphone 100 measures 1704 and stores the power level of the mutual coupling transmissions received at the antenna elements 2, 3, 4 and 5, whose S-parameters S 21 , S 31 , S 41 and S 51 the smartphone 100 determines 1706. In particular, the smartphone 100 determines: S 21 from the mutual coupling transmission power level measurement 1872 or 1972; S 31 from the mutual coupling transmission power level measurement 1870 or 1970; S 41 from the mutual coupling transmission power level measurement 1868 or 1968; and S 51 from the mutual coupling transmission power level measurement 1866 or 1966.

Das Smartphone 100 bestimmt, 1708, Differenzwerte zwischen mehreren Paaren von S-Parametern. Die nachstehende Tabelle 1 enthält mehrere Differenzwertberechnungen, wobei jeder Differenzwert als Δ dargestellt ist. In dieser Ausführungsform werden für jedes der vier Eckantennenarrays 1804, 1808, 1810, 1806, das jeweils ein Antennenelement 2, 3, 4 und 5 hat, das die gegenseitige Kopplungsübertragung von dem Hub-Antennenelement 1 empfängt, drei Differenzwerte berechnet, 1708. Durch das Analysieren, 1710, der drei Differenzwerte für ein bestimmtes Eckantennenarray kann das Smartphone 100 die Position eines Objekts, z.B. die Position der Hand eines Nutzers, relativ zu diesem Eckantennenarray und dem Hub-Antennenarray 1874 bestimmten, 1714. Durch das Analysieren, 1710, der Differenzwerte Δ23, Δ24 und Δ25 zum Beispiel kann das Smartphone 100 identifizieren, 1714, ob das Antennenelement 1804 abgeschattet oder nicht abgeschattet ist. ARRAY 1804 Δ23 = |S21| - |S31| Δ24 = |S21| - |S41| Δ25 = |S21| - |S51| ARRAY 1808 Δ34 = |S31| - |S41| Δ35 = |S31| - |S51| Δ32 = |S31| - |S21| ARRAY 1810 Δ45 = |S41| - |S51| Δ42 = |S41| - |S21| Δ43 = |S41| - |S31| ARRAY 1806 Δ52 = |S51| - |S21| Δ53 = |S51| - |S31| Δ54 = |S51| - |S41| TABELLE 1 The smartphone 100 determines, 1708, difference values between several pairs of S-parameters. Table 1 below contains several difference value calculations, with each difference value represented as Δ. In this embodiment, for each of the four corner antenna arrays 1804, 1808, 1810, 1806, each having an antenna element 2, 3, 4, and 5 that receives the mutual coupling transmission from the hub antenna element 1, three difference values are calculated 1708. By analyzing 1710 the three difference values for a particular corner antenna array, the smartphone 100 can determine 1714 the position of an object, e.g. the position of a user's hand, relative to that corner antenna array and the hub antenna array 1874. By analyzing 1710 the difference values Δ 23 , Δ 24 , and Δ 25 , for example, the smartphone 100 can identify 1714 whether the antenna element 1804 is shadowed or unshaded. ARRAY1804 Δ 23 = |S 21 | - |S 31 | Δ 24 = |S 21 | - |S 41 | Δ 25 = |S 21 | - | S51 | ARRAY1808 Δ 34 = |S 31 | - |S 41 | Δ 35 = |S 31 | - | S51 | Δ 32 = |S 31 | - |S 21 | ARRAY1810 Δ 45 = |S 41 | - | S51 | Δ 42 = |S 41 | - |S 21 | Δ 43 = |S 41 | - |S 31 | ARRAY1806 Δ 52 = |S 51 | - |S 21 | Δ 53 = |S 51 | - |S 31 | Δ 54 = |S 51 | - |S 41 | TABLE 1

Und zwar vergleicht, 1710, das Smartphone 100 die Differenzwerte mit einem oder mehreren Schwellenwerten, um Antennenelemente zu identifizieren, 1714, die durch die Position der Hand abgeschattet sind. In dem einfachsten Fall, der auf die in 18 dargestellte Antennenarray-Konfiguration anwendbar ist, ist der Schwellenwert für alle Vergleiche derselbe. Da insbesondere die Eckantennenarrays 1804, 1806, 1808, 1810 von dem Hub-Antennenarray 1874 gleich oder im Wesentlichen gleich beabstandet sind, sind die S-Parameter dieselben oder im Wesentlichen dieselben, wenn sich das Smartphone 100 im freien Raum befindet. Aus diesem Grund ist die Differenz zwischen allen Paaren der S-Parameter Null oder im Wesentlichen Null, wenn sich das Smartphone 100 im freien Raum befindet. Dementsprechend bestimmt das Smartphone 100, dass keine Antennenarrays blockiert sind, nach dem bestimmt wurde, 1710, dass keiner der Differenzwerte den Schwellenwert übersteigt, woraufhin das Smartphone 100 ein Zeitintervall t abwartet, 1712, und dann das Verfahren bei Block 1702 erneut startet.The smartphone 100 compares 1710 the difference values with one or more threshold values to identify antenna elements 1714 that are shadowed by the position of the hand. In the simplest case, which refers to the 18 is applicable, the threshold is the same for all comparisons. In particular, since the corner antenna arrays 1804, 1806, 1808, 1810 are equally or substantially equally spaced from the hub antenna array 1874, the S-parameters are the same or substantially the same when the smartphone 100 is in free space. For this reason, the difference between all pairs of S-parameters is zero or substantially zero when the smartphone 100 is in free space. Accordingly, the smartphone 100 determines that no antenna arrays are blocked after determining 1710 that none of the difference values exceed the threshold, whereupon the smartphone 100 waits a time interval t 1712 and then restarts the method at block 1702.

In dem Fall, der auf die Antennenarray-Konfiguration anwendbar ist, die in 19 gezeigt ist, hängt der für ein gegebenes Eckantennenarray verwendete Schwellenwert von der Entfernung dieses Antennenarray von dem Hub-Antennenarray 1874 ab. Diese verschiedenen Schwellenwerte werden bei den Vergleichen bei 1710 verwendet, wobei hier Berechnungen beteiligt sind, die komplizierter sind als in dem einfachsten Fall, in dem die Eckantennenarrays von dem Hub-Antennenarray gleich beabstandet sind.In the case applicable to the antenna array configuration described in 19 As shown, the threshold used for a given corner antenna array depends on the distance of that antenna array from the hub antenna array 1874. These various thresholds are used in the comparisons at 1710, which involve calculations that are more complicated than the simplest case where the corner antenna arrays are equally spaced from the hub antenna array.

Wenn man zu dem einfachsten Fall zurückkehrt, identifiziert, 1714, das Smartphone, dass die Hand irgendwo zwischen diesem Eckantennenarray und dem Hub-Antennenarray positioniert ist und dadurch das Eckantennenarray abschattet, wenn das Smartphone 100 bestimmt, 1710, dass alle drei Differenzwerte (Größen) für ein bestimmtes Eckantennenarray den Schwellenwert überschreiten. In einer Ausführungsform kann die Analyse, die das Smartphone 100 in den Blöcken 1710 und 1714 durchführt, durch das Vergleichen der Schwellenwerte, die in der nachstehenden Tabelle 2 angegebenen sind, für die Antennenarrays 1804, 1806, 1808 und 1810. Wie beispielsweise in Tabelle 2 gezeigt ist, bestimmt das Smartphone 100, dass das Antennenarray 1804 abgeschattet ist, wenn die Größen der Differenzwerte Δ23, Δ24 und Δ25 sämtlich den Schwellenwert Sth überschreiten. Ähnliche Vergleiche 1710 werden für die restlichen Eckantennenarrays 1806, 1808 und 1810 durchgeführt, um festzustellen, 1714, ob die Hand eines Nutzers eines dieser Antennenarrays abschattet. ARRAY 1804 Wenn alle {Δ23, Δ24, Δ25} ≥ Sth ARRAY 1806 Wenn alle {Δ52, Δ53, Δ54} ≥ Sth ARRAY 1808 Wenn alle {Δ34, Δ35, Δ32} ≥ Sth ARRAY 1810 Wenn alle {Δ45, Δ42, Δ43} ≥ Sth TABELLE 2 Returning to the simplest case, if the smartphone 100 determines 1710 that all three difference values (magnitudes) for a particular corner antenna array exceed the threshold, the smartphone identifies 1714 that the hand is positioned somewhere between that corner antenna array and the hub antenna array, thereby shadowing the corner antenna array. In one embodiment, the analysis that smartphone 100 performs in blocks 1710 and 1714 may be performed by comparing the thresholds set forth in Table 2 below for antenna arrays 1804, 1806, 1808, and 1810. For example, as shown in Table 2, smartphone 100 determines that antenna array 1804 is shadowed when the magnitudes of difference values Δ 23 , Δ 24 , and Δ 25 all exceed threshold S th . Similar comparisons 1710 are performed for the remaining corner antenna arrays 1806, 1808, and 1810 to determine 1714 whether a user's hand is shadowing any of these antenna arrays. ARRAY1804 If all {Δ 23 , Δ 24 , Δ 25 } ≥ S th ARRAY1806 If all {Δ 52 , Δ 53 , Δ 54 } ≥ S th ARRAY1808 If all {Δ 34 , Δ 35 , Δ 32 } ≥ S th ARRAY1810 If all {Δ 45 , Δ 42 , Δ 43 } ≥ S th TABLE 2

Sobald das Smartphone 100 die Handposition relativ zu den Antennenarrays 1804, 1806, 1808, 1810 bestimmt hat, 1714, konfiguriert das Smartphone 100 die Antennenarrays basierend auf der Handposition. In einer Ausführungsform kann das Smartphone 100 basierend auf der Handposition einen oder eine Kombination der folgenden Vorgänge durchführen: Betreiben, 1716, eines abgeschatteten Antennenelements eines ersten Millimeterwellen-Antennenarray und eines abgeschatteten Antennenelements eines zweiten Millimeterwellen-Antennenarray für eine gegenseitige Kopplungsübertragung; Betreiben, 1716, eines nicht abgeschatteten ersten Subarray des ersten Millimeterwellen-Antennenarray für Kommunikationsübertragungen; Deaktivieren, 1716, eines abgeschatteten zweiten Subarray des zweiten Millimeterwellen-Antennenarray. Das Smartphone 100 kann ferner basierend auf der Handposition eines oder mehrere abgeschattete Sub-6GHz-Antennenelemente deaktivieren, 1718, oder kann einen Anwendungsprozessor über die Handposition informieren, 1720, damit dieser eine oder mehrere kontextabhängige Anwendungen öffnet, schließt oder ausführt. In einem Implementierungsbeispiel führt das Smartphone 100 die Funktionen 1716, 1718 und 1720 ähnlich wie die vorstehend beschriebenen Funktionen 514, 516 und 518 aus.Once the smartphone 100 has determined the hand position relative to the antenna arrays 1804, 1806, 1808, 1810, 1714, the smartphone 100 configures the antenna arrays based on the hand position. In one embodiment, the smartphone 100 may perform one or a combination of the following based on the hand position: operating, 1716, a shaded antenna element of a first millimeter-wave antenna array and a shaded antenna element of a second millimeter-wave antenna array for mutual coupling transmission; operating, 1716, an unshaded first subarray of the first millimeter-wave antenna array for communication transmissions; deactivating, 1716, a shaded second subarray of the second millimeter-wave antenna array. The smartphone 100 may further deactivate one or more shaded sub-6 GHz antenna elements based on the hand position, 1718, or may inform an application processor of the hand position, 1720, to open, close, or execute one or more context-dependent applications. In one example implementation, the smartphone 100 performs functions 1716, 1718, and 1720 similarly to functions 514, 516, and 518 described above.

Die 20 und 21 zeigen Ausführungsformen des Smartphone 100 mit alternativen Antennenarray-Konfigurationen, die verwendet werden können zum Senden von gegenseitigen Kopplungsübertragungen, die zum Bestimmen von MCVs verwendet werden können, um eine Objektposition relativ zu den Antennenarrays zu erfassen, beispielsweise durch die Anwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren 1600 und 1700. Die 20 und 21 zeigen das Smartphone 100 mit vier Antennenarrays (von denen das in 20 mit 2006 und das in 21 mit 2106 gekennzeichnet ist) in der Nähe der vier Ecken des Geräts 100, wobei jedes der Antennenarrays eine ähnliche physische Anordnung aufweist. Die Eckantennenarrays haben jeweils sechzehn aktive Antennenelemente. In 21 sind die Antennenelemente gegenüber den Antennenelementen in 20 jedoch um 45 Grad gedreht. Die Eckantennenelemente sind von einem Hub-Antennenarray 1874, das mit einem Sender zum Senden von gegenseitigen Kopplungsübertragungen gekoppelt ist, gleich beabstandet positioniert. Die zusätzlichen Antennenelemente in dem Antennenarray erzielen einen oder mehrere Vorteile ähnlich jenen, die durch die in den 10 bis einschließlich 15 gezeigten Antennenarray-Konfiguration erzielt werden. Wenngleich nicht dargestellt, können die in den 20 und 21 gezeigten Eckantennenelemente ein oder mehrere parasitäre Antennenelemente umfassen, um eine Kopplungsübertragung mit geringer Leistung zu ermöglichen.The 20 and 21 show embodiments of the smartphone 100 with alternative antenna array configurations that can be used to transmit mutual coupling transmissions that can be used to determine MCVs to detect an object position relative to the antenna arrays, for example, by applying the methods 1600 and 1700 described above. The 20 and 21 show the Smartphone 100 with four antenna arrays (of which the one in 20 with 2006 and that in 21 designated 2106) near the four corners of the device 100, with each of the antenna arrays having a similar physical arrangement. The corner antenna arrays each have sixteen active antenna elements. In 21 The antenna elements are opposite the antennas elements in 20 but rotated 45 degrees. The corner antenna elements are positioned equidistant from a hub antenna array 1874 coupled to a transmitter for transmitting mutual coupling transmissions. The additional antenna elements in the antenna array achieve one or more advantages similar to those provided by the 10 through 15. Although not shown, the antenna array configurations shown in the 20 and 21 The corner antenna elements shown may comprise one or more parasitic antenna elements to enable low power coupling transmission.

22 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens 2200 zum Bestimmen einer Objektposition basierend auf mehreren Gruppen von MCVs, die zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmt werden. Und zwar bestimmt, 2204, das Smartphone 100 zu einem Anfangszeitpunkt t0 eine Gruppe von MCVs wie beispielsweise eine S-Matrix für eine Mehrzahl von verschiedenen Paaren von Antennenarrays des Smartphone 100. Das Smartphone 100 bestimmt, 2206, zu einem anschließenden Zeitpunkt t1 eine weitere Gruppe von MCVs für die mehrzähligen verschiedenen Paare von Antennenarrays. 22 shows a logic flow diagram illustrating a method 2200 for determining an object position based on multiple groups of MCVs determined at different times. Specifically, at an initial time t 0 , the smartphone 100 determines 2204 a group of MCVs such as an S-matrix for a plurality of different pairs of antenna arrays of the smartphone 100. The smartphone 100 determines 2206 a further group of MCVs for the plurality of different pairs of antenna arrays at a subsequent time t 1 .

Das Smartphone 100 bestimmt, 2208, eine Gruppe von Differenzwerten unter Verwendung der beiden Gruppen von MCVs, die zu den verschiedenen Zeitpunkten t0 und t1 bestimmt wurden. In einer Ausführungsform hat jeder MCV in der bei 2206 bestimmten Gruppe einen korrespondierenden MCV in der bei 2204 bestimmten Gruppe. Die korrespondierenden MCVs werden für dasselbe Paar von Antennenarrays zu unterschiedlichen Zeiten bestimmt, und die Gruppe von Differenzwerten enthält einen Differenzwert, der für jedes der verschiedenen Paare von Antennenarrays unter Verwendung der korrespondierenden MCVs, die zu verschiedenen Zeiten bestimmt wurden, berechnet wird. Das Smartphone 100 bestimmt, 2210, eine Objektposition, z.B. die Position einer Hand, basierend auf der Gruppe von Differenzwerten.The smartphone 100 determines, 2208, a set of difference values using the two sets of MCVs determined at the different times t 0 and t 1 . In one embodiment, each MCV in the set determined at 2206 has a corresponding MCV in the set determined at 2204. The corresponding MCVs are determined for the same pair of antenna arrays at different times, and the set of difference values includes a difference value calculated for each of the different pairs of antenna arrays using the corresponding MCVs determined at different times. The smartphone 100 determines, 2210, an object position, e.g., the position of a hand, based on the set of difference values.

Das Smartphone 100 kann das Verfahren 2200 in verschiedenen Anwendungsfällen durchführen. In einem ersten Anwendungsfall führt das Smartphone 100 das Verfahren 2200 durch, während es sich in einer Informationssitzung befindet, zum Beispiel in einem Sprachanruf oder in einem Datenabruf. In diesem Anwendungsfall detektiert, 2202, das Smartphone 100, dass es sich in einem Anruf befindet. Zum Beispiel detektiert, 2202, das Smartphone 100, dass ein Nutzer einen Sprachanruf zu einem externen Gerät initiiert hat und führt dann die Funktionen 2204, 2206, 2208 und 2210 wie beschrieben aus, um eine initiale Handposition zu erfassen. Das Smartphone 100 konfiguriert, 2212, seine Antennenarrays basierend auf der Handposition, während sich das Gerät in dem Anruf befindet. Das Smartphone 100 kann dadurch eine Kommunikationsverbindung optimieren, über welche Kommunikationsübertragungen mit dem externen Gerät ausgetauscht werden.The smartphone 100 may perform the method 2200 in various use cases. In a first use case, the smartphone 100 performs the method 2200 while it is in an information session, for example in a voice call or in a data retrieval. In this use case, the smartphone 100 detects 2202 that it is in a call. For example, the smartphone 100 detects 2202 that a user has initiated a voice call to an external device and then performs functions 2204, 2206, 2208, and 2210 as described to detect an initial hand position. The smartphone 100 configures 2212 its antenna arrays based on the hand position while the device is in the call. The smartphone 100 may thereby optimize a communication link over which communication transmissions are exchanged with the external device.

Das Smartphone 100 fährt fort mit der Ausführung der Blöcke 2206, 2208, 2210 und 2212, solange das Smartphone 100 detektiert, 2214, dass der Anruf andauert. Anderenfalls beendet, 2216, das Smartphone das Verfahren 2200. Auf diese Weise bestimmt das Smartphone 100 repetitiv erste (vorherige) und zweite (aktuelle) Gruppen von MCVs und eine entsprechende Gruppe von Differenzwerten zum Verfolgen oder Überwachen der Handbewegung des Nutzers über die Zeit, um mit der Optimierung der Kommunikationsverbindung fortzufahren durch die Neukonfigurierung seiner Antennenarrays basierend auf der Handbewegung.The smartphone 100 continues to execute blocks 2206, 2208, 2210, and 2212 as long as the smartphone 100 detects 2214 that the call is ongoing. Otherwise, the smartphone terminates 2216 the method 2200. In this manner, the smartphone 100 repetitively determines first (previous) and second (current) groups of MCVs and a corresponding set of difference values for tracking or monitoring the user's hand gesture over time to continue optimizing the communication link by reconfiguring its antenna arrays based on the hand gesture.

In einem zweiten Benutzungsfall öffnet, schließt oder betreibt das Smartphone 100 eine kontextabhängige Anwendung wie beispielsweise eine Gestenerfassungsanwendung in Reaktion auf eine durch das Verfahren 2200 bestimmte Handbewegung des Nutzers. In einem Beispiel führt das Smartphone 100 Funktionen 2204, 2206, 2208 und 2210 einmal aus oder führt die Funktionen 2206, 2208 und 2210 mehrmals aus um eine initiale Handposition oder eine Reihe von Handbewegungen zu erfassen, die verwendet werden, um eine Gestenerfassungsanwendung 2218 zu öffnen oder mit deren Nutzung zu beginnen. Wenn das Smartphone 100 detektiert, 2220, dass die Anwendung bei 2218 deaktiviert oder geschlossen wurde, beendet, 2216, das Smartphone 100 das Verfahren 2200. Anderenfalls setzt das Smartphone 100 die Ausführung der Funktionen 2206, 2208, 2210 zum Verfolgen der Handbewegung des Nutzers relativ zu dem Smartphone 100, nämlich relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays fort, um die kontextabhängige Anwendung, 2218, zu betreiben, z.B. mit der Interpretation der Gesten der Hand anhand der Handbewegung fortzusetzen.In a second use case, smartphone 100 opens, closes, or operates a context-dependent application, such as a gesture capture application, in response to a user hand gesture determined by method 2200. In one example, smartphone 100 executes functions 2204, 2206, 2208, and 2210 once, or executes functions 2206, 2208, and 2210 multiple times to capture an initial hand position or a series of hand gestures used to open or begin using a gesture capture application 2218. If the smartphone 100 detects 2220 that the application has been deactivated or closed at 2218, the smartphone 100 terminates 2216 the method 2200. Otherwise, the smartphone 100 continues executing the functions 2206, 2208, 2210 for tracking the user's hand movement relative to the smartphone 100, namely relative to the multiple antenna arrays, to operate the context-dependent application 2218, e.g., to continue interpreting the hand gestures based on the hand movement.

23 zeigt ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens 2300, das von dem Smartphone 100 durchgeführt werden kann, um basierend auf mehreren Gruppen von MCVs, die zu verschiedenen Zeiten bestimmt werden, eine Objektposition zu bestimmen. Das Verfahren 2300 wird ebenfalls mit Bezug auf die 6, 7, 8 und 9 beschrieben. Das Smartphone 100 kann das Verfahren 2300 einmal durchführen, um die Position eines Objekts, z.B. der Hand, zu bestimmen. Alternativ führt das Smartphone 100 zumindest Teile des Verfahrens 2300 durch, z.B. die Blöcke 2302, 2304, 2306, 2308, 2310, 2312 und 2314, um die Handbewegung über die Zeit zu verfolgen. 23 shows a logic flow diagram illustrating an embodiment of a method 2300 that may be performed by the smartphone 100 to determine an object position based on multiple groups of MCVs determined at different times. The method 2300 is also described with reference to the 6 , 7 , 8th and 9 The smartphone 100 may perform the method 2300 once to determine the position of an object, eg the hand. Alternatively, the smartphone 100 performs at least parts of the method 2300, eg, blocks 2302, 2304, 2306, 2308, 2310, 2312 and 2314, to track the hand movement over time.

Insbesondere sendet, 2302, das Smartphone 100 durch die Anwendung des Verfahrens 400 zum Beispiel aufeinanderfolgend jeweils gegenseitige Kopplungsübertragungen 634, 636, 638, 640 von den Antennenelementen 2, 4, 6 und 8. Das Smartphone 100 misst, 2304, den Leistungspegel der gegenseitigen Kopplungsübertragungen 634, 636, 638 und 640, die jeweils an den Antennenelementen 1, 3, 5 und 7 empfangen werden, von denen das Smartphone 100 eine erste Gruppe von S-Parametern S12, S34, S56 und S78 bestimmt und speichert, 2306. Das Smartphone 100 wartet, 2308, eine Zeitspanne t ab und führt die Blöcke 2302, 2304 und 2306 aus, um eine zweite Gruppe von S-Parametern S12, S34, S56 und S78 zu bestimmen und zu speichern.In particular, by applying the method 400, for example, the smartphone 100 sends, 2302, mutual coupling transmissions 634, 636, 638, 640 from the antenna elements 2, 4, 6 and 8 in succession, respectively. The smartphone 100 measures, 2304, the power level of the mutual coupling transmissions 634, 636, 638 and 640 received at the antenna elements 1, 3, 5 and 7, respectively, from which the smartphone 100 determines and stores, 2306, a first set of S-parameters S 12 , S 34 , S 56 and S 78 . The smartphone 100 waits, 2308, a time period t and executes blocks 2302, 2304 and 2306 to determine a second set of S-parameters S 12 , S 34 , S 56 and S 78 to determine and store.

Das Smartphone 100 bestimmt, 2310, eine Gruppe von Differenzwerten ΔS12, ΔS34, ΔS56 und ΔS78 zwischen zwei Gruppen von gespeicherten S-Parametern, wie zum Beispiel in der nachstehenden Tabelle 3 dargestellt. ZWISCHEN ARRAYS 104 && 106 Δ |S12| = |S12| t2+1 - |S12| t2 ZWISCHEN ARRAYS 104 & 108 Δ |S34| = |S34| t4+1 - |S34| t4 ZWISCHEN ARRAYS 108 & 110 Δ |S56| = |S56| t6+1 - |S56| t6 ZWISCHEN ARRAYS 106 & 110 Δ |S78| = |S78| t8+1 - |S78| t8 TABELLE 3 The smartphone 100 determines, 2310, a set of difference values ΔS 12 , ΔS 34 , ΔS 56 and ΔS 78 between two sets of stored S-parameters, for example as shown in Table 3 below. BETWEEN ARRAYS 104 && 106 Δ |S 12 | = | S12 | t2+1 - | S12 | t2 BETWEEN ARRAYS 104 & 108 Δ |S 34 | = | S34 | t4+1 - | S34 | t4 BETWEEN ARRAYS 108 & 110 Δ |S 56 | = |S 56 | t6+1 - |S 56 | t6 BETWEEN ARRAYS 106 & 110 Δ |S 78 | = | S78 | t8+1 - | S78 | t8 TABLE 3

Und zwar bestimmt, 2310, das Smartphone 100 für jeden gegenseitigen Kopplungsübertragungspfad zwischen einem Paar von Antennenelementen die Differenz zwischen den MCVs, die entlang dieses Pfads zu verschiedenen Zeiten bestimmt wurden.Specifically, 2310, for each mutual coupling transmission path between a pair of antenna elements, the smartphone 100 determines the difference between the MCVs determined along that path at different times.

Wie zum Beispiel in Tabelle 3 gezeigt ist, bestimmt, 2310, das Smartphone 100 für den gegenseitigen Kopplungsübertragungspfad zwischen den Antennenarrays 104 und 106, z.B. von dem Antennenelement 2 zu dem Antennenelement 1, einen Differenzwert Δ|S12| für S-Parameter, die zu verschiedenen Zeiten als Δ|S12|=|S12|t2+1|-|S12|t2 genommen werden. In dieser Gleichung gibt t2 den ersten Fall an, in dem das Antennenelement 2 die gegenseitige Kopplungsübertragung 634 zu dem Antennenelement 1 sendet, von welchem S12 gemessen wird, und t2+1 gibt den zweiten Fall an, in dem das Antennenelement 2 die gegenseitige Kopplungsübertragung 634 zu dem Antennenelement 1 sendet, von welchem S12 gemessen wird. Ähnlich bestimmt das Smartphone 100: Δ|S34| für das Antennenarraypaar 104 und 108 aus dem Werts S34, der von der gegenseitigen Kopplungsübertragung 636 gemessen wurde, die zu den Zeitpunkten t4 und t4+1 gesendet wird; Δ|S56| für das Antennenarraypaar 108 und 110 aus dem Wert S56, der von der gegenseitigen Kopplungsübertragung 638 gemessen wird, die zu den Zeitpunkten t6 und t6+1 gesendet wird; und Δ|S78| für das Antennenarraypaar 106 und 110 aus dem Wert S78, der von der gegenseitigen Kopplungsübertragung 640 gemessen wird, die zu den Zeitpunkten t8 und t8+1 gesendet wird.For example, as shown in Table 3, for the mutual coupling transmission path between the antenna arrays 104 and 106, e.g., from the antenna element 2 to the antenna element 1, the smartphone 100 determines 2310 a difference value Δ|S 12 | for S parameters taken at different times as Δ|S 12 |=|S 12 | t2+1 |-|S 12 | t2 . In this equation, t2 indicates the first case where the antenna element 2 sends the mutual coupling transmission 634 to the antenna element 1 from which S 12 is measured, and t2+1 indicates the second case where the antenna element 2 sends the mutual coupling transmission 634 to the antenna element 1 from which S 12 is measured. Similarly, the smartphone 100 determines: Δ|S 34 | for the antenna array pair 104 and 108 from the value S 34 measured from the mutual coupling transmission 636 transmitted at times t 4 and t4+1; Δ|S 56 | for the antenna array pair 108 and 110 from the value S 56 measured from the mutual coupling transmission 638 transmitted at times t 6 and t6+1; and Δ|S 78 | for the antenna array pair 106 and 110 from the value S 78 measured from the mutual coupling transmission 640 transmitted at times t 8 and t8+1.

Das Smartphone 100 bestimmt, 2312, ob einer der Deltawerte (Größen) ΔS12, ΔS34, ΔS56 und ΔS78 einen Schwellenwert überschreitet. Wenn keiner der Deltawerte den Schwellenwert überschreitet, geht das Smartphone 100 in einer Ausführungsform zu Block 2302, um mindestens eine weitere S-Matrix zu bestimmen, anhand derer die Gruppe von Differenzwerten ΔS12, ΔS34, ΔS56 und ΔS78 bestimmt wird. In einer Implementierung bestimmt das Smartphone 100 zwei neue Gruppen von S-Parametern zu zwei verschiedenen Zeiten, um die Deltawerte zu berechnen. In einer alternativen Implementierung bestimmt das Smartphone 100 eine neue Gruppe von S-Parametern und verwendet die andere, kürzlich bestimmte Gruppe von S-Parametern für die Berechnung der Deltawerte.The smartphone 100 determines 2312 whether any of the delta values (magnitudes) ΔS 12 , ΔS 34 , ΔS 56 , and ΔS 78 exceed a threshold. In one embodiment, if none of the delta values exceed the threshold, the smartphone 100 proceeds to block 2302 to determine at least one more S-matrix from which to determine the set of difference values ΔS 12 , ΔS 34 , ΔS 56 , and ΔS 78 . In one implementation, the smartphone 100 determines two new sets of S-parameters at two different times to calculate the delta values. In an alternative implementation, the smartphone 100 determines a new set of S-parameters and uses the other, recently determined set of S-parameters to calculate the delta values.

Wenn das Smartphone 100 jedoch bestimmt, 2312, dass einer oder mehrere der Deltawerte ΔS12, ΔS34, ΔS56 und ΔS78 den Schwellenwert überschreiten, identifiziert, 2314, das Smartphone 100 das entsprechende Antennenarraypaar als durch ein Objekt, z.B. eine Hand, die sich an dem oder in der Nähe des Paares von Antennenarrays befindet, abgeschattet. Wenn das Smartphone 100 zum Beispiel bestimmt, 2312, dass nur der Wert ΔS34 den Schwellenwert überschreitet, bestimmt, 2314, das Smartphone 100 dementsprechend, dass die Hand irgendwo an oder zwischen den Antennenarrays 104 und 108 positioniert ist.However, if the smartphone 100 determines 2312 that one or more of the delta values ΔS 12 , ΔS 34 , ΔS 56 , and ΔS 78 exceed the threshold, the smartphone 100 identifies 2314 the corresponding antenna array pair as being shadowed by an object, e.g., a hand, located at or near the pair of antenna arrays. For example, if the smartphone 100 determines 2312 that only the value ΔS 34 exceeds the threshold, the smartphone 100 accordingly determines 2314 that the hand is positioned somewhere at or between the antenna arrays 104 and 108.

Sobald das Smartphone 100 die Handposition relativ zu den Antennenarrays 104, 106, 108, 110 bestimmt hat, 2314, konfiguriert das Smartphone 100 die Antennenarrays basierend auf der Handposition. In einer Ausführungsform kann das Smartphone 100 basierend auf der Handposition einen oder eine Kombination der folgenden Vorgänge durchführen: das Betreiben, 2316, eines abgeschatteten Antennenelements eines ersten Millimeterwellen-Antennenarray und eines abgeschatteten Antennenelements eines zweiten Millimeterwellen-Antennenarray für eine gegenseitige Kopplungsübertragung; das Betreiben, 2316, nicht abgeschatteten ersten Subarray des ersten Millimeterwellen-Antennenarray für Kommunikationsübertragungen; das Deaktivieren, 2316, eines abgeschatteten zweiten Subarray des zweiten Millimeterwellen-Antennenarray. Das Smartphone 100 kann ferner eines oder mehrere abgeschattete Sub-6GHz-Antennenelemente basierend auf der Handposition deaktivieren, 2318, oder einen Anwendungsprozessor über die Handposition informieren, 2320, so dass dieser eine oder mehrere kontextabhängige Anwendungen öffnet, schließt oder ausführt. In einer Beispielimplementierung führt das Smartphone 100 die Funktionen 2316, 2318 und 2320 ähnlich durch wie die vorstehenden Funktionen 514, 516 und 518.Once the smartphone 100 has determined the hand position relative to the antenna arrays 104, 106, 108, 110, 2314, the smartphone 100 configures the antenna arrays based on the hand position. In In one embodiment, based on the hand position, the smartphone 100 may perform one or a combination of the following: operating 2316 a shaded antenna element of a first millimeter-wave antenna array and a shaded antenna element of a second millimeter-wave antenna array for mutual coupling transmission; operating 2316 an unshaded first subarray of the first millimeter-wave antenna array for communication transmissions; disabling 2316 a shaded second subarray of the second millimeter-wave antenna array. The smartphone 100 may further disable one or more shaded sub-6GHz antenna elements based on the hand position 2318 or inform an application processor of the hand position 2320 so that it opens, closes, or executes one or more context-dependent applications. In an example implementation, smartphone 100 performs functions 2316, 2318, and 2320 similarly to functions 514, 516, and 518 above.

In der vorstehenden Beschreibung wurden bestimmte Ausführungsformen erläutert. Gleichwohl wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche angegeben ist. Die Beschreibung und die Figuren dienen daher lediglich Darstellungszwecken und stellen keine Einschränkung der Erfindung dar. Sämtliche Modifikationen fallen in den Schutzbereich der erfindungsgemäßen Lehre.In the foregoing description, particular embodiments have been described. However, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes are possible without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. The description and figures are therefore for illustration purposes only and do not represent a limitation of the invention. All modifications fall within the scope of the inventive teachings.

Die Vorteile und die Problemlösungen sowie ein Element oder Elemente, das oder die zu solchen Vorteilen und Problemlösungen führen oder die gegebenenfalls stärker hervortreten, gelten nicht als entscheidende, notwendige oder wesentliche Merkmale oder Elemente eines oder aller Ansprüche. Die Ausführungsformen werden ausschließlich durch die anliegenden Ansprüche definiert, wobei jegliche Änderungen erfasst sind, die während der Anhängigkeit der vorliegenden Anmeldung vorgenommen werden, sowie sämtliche Äquivalente solcher Ansprüche in ihrer erteilten Fassung.The advantages and solutions to problems, and any element or elements that result in such advantages and solutions or that may be more prominent, are not to be considered critical, necessary, or essential features or elements of any or all of the claims. The embodiments are defined solely by the appended claims, including any changes made during the pendency of this application and any equivalents of such claims as issued.

Darüber hinaus werden Vergleichsausdrücke in diesem Dokument, wie zum Beispiel erste/r/s und zweite/r/s, oben und unten und dergleichen ausschließlich verwendet, um eine Einheit von einer anderen oder einen Vorgang von einem anderen zu unterscheiden, ohne notwendigerweise zu implizieren, dass zwischen solchen Einheiten oder Vorgängen tatsächlich eine Beziehung oder Reihenfolge vorhanden ist. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „hat“, „habend“, „aufweist“, „aufweisend“, „enthält“, „enthaltend“ und Variationen derselben sollen zum Ausdruck bringen, dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, die genannte Elemente umfassen, haben, aufweisen oder enthalten, nicht nur diese Elemente, sondern auch weitere Elemente aufweisen kann, die nicht ausdrücklich genannt oder für einen solchen Prozess, ein Solches Verfahren, einen solchen Gegenstand oder eine solche Vorrichtung charakteristisch sind. Ein Element, dem der Begriff „umfasst ... ein“, „hat ... ein“, „weist ... ein auf“, oder „enthält ... ein“ vorausgeht, schließt nicht aus, dass in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder in der Vorrichtung, die das Element umfasst, hat, aufweist, enthält, weitere identische Elemente vorhanden sind. Der Begriff „ein“ bedeutet ein oder mehrere, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „hauptsächlich“, „annähernd“, „etwa“ oder dergleichen andere Begriffe bedeuten, wie dem Fachmann bekannt ist, in der Nähe von, wobei mit diesen Begriffen in einer nicht einschränkenden Ausführungsform 10%, in einer weiteren Ausführungsform 5%, in einer wiederum anderen Ausführungsform 1 % und in einer noch anderen Ausführungsform 0,5% definiert sind. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „gekoppelt“ wird als „verbunden“ definiert, wenn gleich nicht notwendigerweise direkt oder mechanisch verbunden. Ein Gerät oder eine Konstruktion, die in einer bestimmten Weise „konfiguriert“ ist, ist zumindest in dieser Weise konfiguriert, kann jedoch auch in einer anderen, nicht angegebenen Weise konfiguriert sein.In addition, comparative terms in this document, such as first and second, top and bottom, and the like, are used solely to distinguish one entity from another or one operation from another, without necessarily implying that any actual relationship or order exists between such entities or operations. The terms "comprises," "comprising," "has," "having," "comprising," "includes," "containing," and variations thereof are intended to convey that a process, method, article, or device comprising, having, including, or containing recited elements may include not only those elements, but also additional elements not specifically recited or characteristic of such process, method, article, or device. An element preceded by the term "comprises...a," "has...a," "has...a," or "includes...a" does not exclude the presence of other identical elements in the process, method, article, or apparatus that comprises, has, has, contains the element. The term "a" means one or more, unless expressly stated otherwise. The terms "substantially," "mainly," "approximately," "about," or other terms, as known to those skilled in the art, mean close to, where these terms are defined in one non-limiting embodiment as 10%, in another embodiment as 5%, in yet another embodiment as 1%, and in yet another embodiment as 0.5%. The term "coupled" as used in this specification is defined as "connected," although not necessarily directly or mechanically connected. A device or structure that is "configured" in a particular manner is at least configured in that manner, but may also be configured in another manner not specified.

Es versteht sich, dass manche Ausführungsformen einen oder mehrere generische Prozessoren oder Spezialprozessoren (oder „Verarbeitungsgeräte“) wie Mikroprozessoren, Digitalsignalprozessoren, angepasste Prozessoren und feldprogrammierbare Gate Arrays (FPGAs) und einmalig gespeicherte Programmanweisungen (einschließlich Software und Hardware) enthalten können, die den oder die Prozessoren steuern, so dass diese in Verbindung mit bestimmten Nichtprozessorschaltungen einige, die meisten oder sämtliche Funktionen des vorliegend beschriebenen Verfahrens und/oder der vorliegend beschriebenen Vorrichtung ausführen. Alternativ könnten einige oder sämtliche Funktion durch eine State Machine implementiert werden, in welcher keine Programmanweisungen gespeichert sind, oder in eier oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), in denen die jeweilige Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten dieser Funktionen als benutzerdefinierte oder eigene Logik implementiert werden. Selbstverständlich ist auch eine Kombination der beiden Ansätze möglich.It is understood that some embodiments may include one or more generic or special purpose processors (or "processing devices") such as microprocessors, digital signal processors, custom processors, and field programmable gate arrays (FPGAs), and one-time stored program instructions (including software and hardware) controlling the processor(s) to perform, in conjunction with certain non-processor circuits, some, most, or all of the functions of the method and/or apparatus described herein. Alternatively, some or all of the functions could be implemented by a state machine in which no program instructions are stored, or in one or more application specific integrated circuits (ASICs) in which the respective function or some combination of certain of these functions is implemented as user-defined or proprietary logic. Of course, a combination of the two approaches is also possible.

Die Zusammenfassung der Beschreibung soll dem Leser einen schnellen Überblick über das Wesen der Erfindung verschaffen. Dabei soll diese Zusammenfassung nicht als Einschränkung des Schutzumfangs oder der Bedeutung der Ansprüche interpretiert werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen gruppiert. Dabei soll diese Art der Beschreibung nicht als die Absicht verstanden werden, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als in dem jeweiligen Anspruch ausdrücklich angegeben sind. Wie die nachstehenden Ansprüche wiedergeben, liegt der Gegenstand der Erfindung vielmehr in weniger als sämtlichen Merkmalen einer einzelnen beschriebenen Ausführungsform. Die nachstehenden Ansprüche sind daher Bestandteil der Detailbeschreibung, wobei jeder Anspruch als separat beanspruchter Gegenstand eigenständig ist.The summary of the description is intended to provide the reader with a quick overview of the nature of the invention. This summary is not intended to limit the scope of protection or the meaning of the claims. For ease of description, various features are grouped in various embodiments. This type of description should not be interpreted as an intention that the claimed embodiments require more features than are expressly recited in the respective claim. Rather, as the following claims reflect, the subject matter of the invention lies in less than all of the features of a single described embodiment. The following claims are therefore part of the Detailed Description, with each claim standing on its own as separately claimed subject matter.

Claims (20)

Verfahren, umfassend: das Bestimmen einer ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten für mindestens ein Paar einer Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) eines elektronischen Kommunikationsgeräts (100), wobei jeder gegenseitige Kopplungswert einen Wirkungsgrad einer gegenseitigen Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) zwischen einem Antennenelement (604-611) eines ersten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) eines Paares von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) und einem Antennenelement (604-611) eines zweiten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) des Paares von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) angibt; das Bestimmen einer Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) basierend auf der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten und: das Betreiben eines basierend auf der Objektposition abgeschatteten Antennenelements (604-611) eines ersten der Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) und eines basierend auf der Objektposition abgeschatteten Antennenelements (604-611) eines zweiten der Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) für eine gegenseitige Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640); das Betreiben eines basierend auf der Objektposition nichtabgeschatteten ersten Subarrays des ersten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) für Kommunikationsübertragung; und das Deaktivieren eines basierend auf der Objektposition abgeschatteten zweiten Subarrays des zweiten Antennenarrays (104, 106, 108, 110). A method comprising: determining a first set of mutual coupling values for at least one pair of a plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) of an electronic communication device (100), each mutual coupling value representing an efficiency of mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640) between an antenna element (604-611) of a first antenna array (104, 106, 108, 110) of a pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110) and an antenna element (604-611) of a second antenna array (104, 106, 108, 110) of the pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110); determining an object position relative to the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) based on the first set of mutual coupling values and: operating an antenna element (604-611) of a first of the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) shaded based on the object position and an antenna element (604-611) of a second of the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) shaded based on the object position for mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640); operating a first subarray of the first antenna array (104, 106, 108, 110) that is not shadowed based on the object position for communication transmission; and deactivating a second subarray of the second antenna array (104, 106, 108, 110) that is shadowed based on the object position. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Einstellen einer Kommunikationsübertragung von einem Antennenarray (104, 106, 108, 110) der mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) basierend auf der Objektposition.Procedure according to Claim 1 further comprising adjusting a communication transmission from one antenna array (104, 106, 108, 110) of the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) based on the object position. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die gegenseitigen Kopplungswerte der ersten Gruppe von Kopplungswerten anhand einer gegenseitigen Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) zwischen Antennenelementen (604-611) eines Paares von Antennenarrays (104, 106, 108, 110), das ein Millimeterwellen-Antennenarray umfasst, bestimmt werden.Procedure according to Claim 1 or Claim 2 , wherein the mutual coupling values of the first group of coupling values are determined based on a mutual coupling transfer (634, 636, 638, 640) between antenna elements (604-611) of a pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110) comprising a millimeter wave antenna array. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend das Deaktivieren mindestens eines abgeschatteten Bereichs eines Sub-6Ghz-Antennenarrays der mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) basierend auf der Objektposition.Method according to one of the Claims 1 until 3 , further comprising deactivating at least one shadowed region of a sub-6 GHz antenna array of the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) based on the object position. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Antennenarray (104, 106, 108, 110) ein Millimeterwellen-Antennenarray ist und wobei das zweite Antennenarray (104, 106, 108, 110) ein Millimeterwellen-Antennenarray ist.Method according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the first antenna array (104, 106, 108, 110) is a millimeter wave antenna array and wherein the second antenna array (104, 106, 108, 110) is a millimeter wave antenna array. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Bestimmen der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten das Bestimmen einer Mehrzahl von Streuparametern umfasst, die die übertragene Leistung für gegenseitige Kopplungsübertragungen (634, 636, 638, 640) zwischen Antennenelementen (604-611) von mehreren Paaren der mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) angeben.Method according to one of the Claims 1 until 5 wherein determining the first set of mutual coupling values comprises determining a plurality of scattering parameters indicative of transmitted power for mutual coupling transmissions (634, 636, 638, 640) between antenna elements (604-611) of multiple pairs of the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend das Bestimmen von Differenzwerten, deren jeder eine Differenzberechnung zwischen einem unterschiedlichen Paar von gegenseitigen Kopplungswerten der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten angibt, wobei die mehrzähligen Differenzwerte zum Bestimmen der Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) verwendet werden.Method according to one of the Claims 1 until 6 , further comprising determining difference values, each of which indicates a difference calculation between a different pair of mutual coupling values of the first group of mutual coupling values, the plural difference values being used to determine the object position relative to the plural antenna arrays (104, 106, 108, 110). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend das Vergleichen der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten mit einer Gruppe von Referenz-Kopplungswerten, um die Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) zu bestimmen.Method according to one of the Claims 1 until 7 , further comprising comparing the first set of mutual coupling values with a set of reference coupling values to determine the object position relative to the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110). Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Vergleichen der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten mit der Gruppe von Referenz-Kopplungswerten zum Bestimmen eines Handgriffs relativ zu dem elektronischen Kommunikationsgerät (100) genutzt wird.Procedure according to Claim 8 , wherein comparing the first group of mutual coupling values with the group of reference coupling values is used to determine a handle relative to the electronic communication device (100). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mehrere gegenseitige Kopplungswerte der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten basierend auf zeitgleichen gegenseitigen Kopplungsübertragungen (634, 636, 638, 640) zwischen Antennenelementen (604-611) von verschiedenen Paaren der mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) bestimmt werden, wobei jede zeitgleiche gegenseitige Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) auf einer anderen Sendefrequenz erfolgt.Method according to one of the Claims 1 until 9 , wherein a plurality of mutual coupling values of the first group of mutual coupling values are determined based on simultaneous mutual coupling transmissions (634, 636, 638, 640) between antenna elements (604-611) of different pairs of the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110), each simultaneous mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640) occurring at a different transmission frequency. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mehrere gegenseitige Kopplungswerte der ersten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten basierend auf aufeinanderfolgenden gegenseitigen Kopplungsübertragungen (634, 636, 638, 640) zwischen Antennenelementen (604-611) von verschiedenen Paaren der mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) bestimmt werden.Method according to one of the Claims 1 until 10 wherein a plurality of mutual coupling values of the first group of mutual coupling values are determined based on successive mutual coupling transmissions (634, 636, 638, 640) between antenna elements (604-611) of different pairs of the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die erste Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten eine Mehrzahl von gegenseitigen Kopplungswerten enthält, die für eine Mehrzahl von verschiedenen Paaren von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) bestimmt werden, wobei das Verfahren ferner umfasst: das Bestimmen einer zweiten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten für die mehrzähligen verschiedenen Paare von Antennenarrays (104, 106, 108, 110); das Bestimmen einer Gruppe von Differenzwerten zwischen der ersten und der zweiten Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten, um eine Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) zu bestimmen.Method according to one of the Claims 1 until 11 , wherein the first set of mutual coupling values includes a plurality of mutual coupling values determined for a plurality of different pairs of antenna arrays (104, 106, 108, 110), the method further comprising: determining a second set of mutual coupling values for the plurality of different pairs of antenna arrays (104, 106, 108, 110); determining a set of difference values between the first and second sets of mutual coupling values to determine an object position relative to the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110). Verfahren nach Anspruch 12, wobei jeder gegenseitige Kopplungswert in der zweiten Gruppe einen korrespondierenden gegenseitigen Kopplungswert in der zu einem anderen Zeitpunkt für dasselbe Paar von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) bestimmten ersten Gruppe hat, wobei die Gruppe von Differenzwerten einen Differenzwert enthält, der für jedes der verschiedenen Paare von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) mittels der zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmten korrespondierenden gegenseitigen Kopplungswerte berechnet wird.Procedure according to Claim 12 , wherein each mutual coupling value in the second group has a corresponding mutual coupling value in the first group determined at a different time for the same pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110), the group of difference values including a difference value calculated for each of the different pairs of antenna arrays (104, 106, 108, 110) using the corresponding mutual coupling values determined at different times. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei das Bestimmen der Objektposition relativ zu den mehrzähligen Antennenarrays (104, 106, 108, 110) das Bestimmen einer Handbewegung relativ zu dem elektronischen Kommunikationsgerät (100) basierend auf der Gruppe von Differenzwerten umfasst.Procedure according to Claim 12 or Claim 13 wherein determining the object position relative to the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) comprises determining a hand movement relative to the electronic communication device (100) based on the set of difference values. Verfahren nach Anspruch 14, umfassend das Öffnen, Schließen oder Ausführen einer kontextabhängigen Anwendung in Reaktion auf die Handbewegung.Procedure according to Claim 14 , comprising opening, closing, or executing a context-dependent application in response to the hand gesture. Verfahren nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, ferner umfassend: das Detektieren, dass sich das elektronische Kommunikationsgerät (100) in einer Informationsaustauschsitzung befindet; das wiederholte Bestimmen von ersten und zweiten Gruppen von gegenseitigen Kopplungswerten und einer entsprechenden Gruppe von Differenzwerten, um die Handbewegung während der Informationsaustauschsitzung zu verfolgen.Procedure according to Claim 14 or Claim 15 , further comprising: detecting that the electronic communication device (100) is in an information exchange session; repeatedly determining first and second sets of mutual coupling values and a corresponding set of difference values to track the hand movement during the information exchange session. Elektronisches Kommunikationsgerät (100), umfassend: Mehrfachantennenarrays (104, 106, 108, 110), wobei jedes Antennenarray (104, 106, 108, 110) ein oder mehrere Antennenelemente (604-611) hat, um eine gegenseitige Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) mit einem weiteren Antennenarray (104, 106, 108, 110) auszutauschen; einen Prozessor, der mit den Mehrfachantennenarrays (104, 106, 108, 110) gekoppelt ist, damit der Prozessor: eine Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten für gegenseitige Kopplungsübertragungen (634, 636, 638, 640) bestimmt, die zwischen verschiedenen Paaren der Mehrfachantennenarrays (104, 106, 108, 110) gesendet werden, wobei jeder gegenseitige Kopplungswert einen Wirkungsgrad einer gegenseitigen Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) zwischen einem Antennenelement (604-611) eines ersten Antennenarray (104, 106, 108, 110) eines Paares von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) und einem Antennenelement (604-611) eines zweiten Antennenarray (104, 106, 108, 110) des Paares von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) angibt; eine Objektposition relativ zu den Mehrfachantennenarrays (104, 106, 108, 110) basierend auf der Gruppe von gegenseitigen Kopplungswerten bestimmt und: ein basierend auf der Objektposition abgeschattetes Antennenelement (604-611) eines ersten der Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) und ein basierend auf der Objektposition abgeschatteten Antennenelements (604-611) eines zweiten der Mehrzahl von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) für eine gegenseitige Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) betreibt; ein basierend auf der Objektposition nichtabgeschattetes erstes Subbarray des ersten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) für Kommunikationsübertragung betreibt; und ein basierend auf der Objektposition abgeschattetes zweite Subarray des zweiten Antennenarrays (104, 106, 108, 110) deaktiviert.An electronic communications device (100) comprising: multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110), each antenna array (104, 106, 108, 110) having one or more antenna elements (604-611) for exchanging a mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640) with another antenna array (104, 106, 108, 110); a processor coupled to the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) for the processor to: determine a set of mutual coupling values for mutual coupling transmissions (634, 636, 638, 640) transmitted between different pairs of the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110), each mutual coupling value representing an efficiency of a mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640) between an antenna element (604-611) of a first antenna array (104, 106, 108, 110) of a pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110) and an antenna element (604-611) of a second antenna array (104, 106, 108, 110) of the pair of antenna arrays (104, 106, 108, 110); an object position relative to the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) based on the group of mutual coupling values and: operates an antenna element (604-611) of a first of the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) shaded based on the object position and an antenna element (604-611) of a second of the plurality of antenna arrays (104, 106, 108, 110) shaded based on the object position for mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640); operates an unshaded first subbarray of the first antenna array (104, 106, 108, 110) for communication transmission; and deactivating a second subarray of the second antenna array (104, 106, 108, 110) shaded based on the object position. Elektronisches Kommunikationsgerät (100) nach Anspruch 17, wobei eines oder mehrere der Mehrfachantennenarrays (104, 106, 108, 110) ein parasitäres Antennenelement (642, 644, 646, 648, 650, 652, 654, 656) enthält.Electronic communication device (100) according to Claim 17 wherein one or more of the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) includes a parasitic antenna element (642, 644, 646, 648, 650, 652, 654, 656). Elektronisches Kommunikationsgerät (100) nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, wobei die Mehrfachantennenarrays (104, 106, 108, 110) eine Gruppe von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) oder Antennenarraybereichen umfassen, die eigens für gegenseitige Kopplungsübertragungen (634, 636, 638, 640) bestimmt sind.Electronic communication device (100) according to Claim 17 or Claim 18 , wherein the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) comprise a group of antenna arrays (104, 106, 108, 110) or antenna array regions dedicated to mutual coupling transmissions (634, 636, 638, 640). Elektronisches Gerät (100) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Mehrfachantennenarrays (104, 106, 108, 110) eine Gruppe von Antennenarrays (104, 106, 108, 110) umfassen, die für gegenseitige Kopplungsübertragung (634, 636, 638, 640) wie auch für Kommunikationsübertragungen wirksam sind.Electronic device (100) according to one of the Claims 17 until 19 wherein the multiple antenna arrays (104, 106, 108, 110) comprise a group of antenna arrays (104, 106, 108, 110) effective for mutual coupling transmission (634, 636, 638, 640) as well as communication transmissions.
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